висота перерізу. Із збільшенням висота перерізу до оптимального значення зменшується маса полиць и збільшується маса стінкі при цьом загальна маса балки зменшується.
Основні розміри балки - це прольот и ее висота, Які прізначаються віходячі Із оптимальних СПІВВІДНОШЕНЬ Розмірів споруди.
висота балки визначаються Головним чином Із умів ее найменшої масі, необхідної жорсткості.
Визначення висота балки Із умів економічності
Оптимальна з точки зору висота балки может буті определена Наступний путем. Позначімо через F площу зварної таврової балки (рис. 5.), тоді площа перерізу однієї полиці буде рівна:
F п=F-h ст * д ст;
де h ст - висота стінкі
д ст - товщина стінкі
Висота вертікальної стінкі h ст мало відрізняється (1 ... 2%) від висота балки h, тому для Спрощення пріймаємо h ст=h. Товщина вертікальної стінкі д ст можна візначіті за емпірічною залежністю для таврової балки:
ДСТ =;
Рис. 5. Визначення оптімальної за масою висота таврової балки
Нехтуючі Із-за малої величини моментами інерції полиць відносно їх ВЛАСНА осей, а такоже пріймаємо висота стінкі hст=h, можна з достаточно точністю вважаті:
Wx=Fn +=() h +=-;
звідки площа перерізу таврової балки может буті набліжено определена за формулою:
F=+ h ДСТ;
Если позначіті=k=100 ... 250, тоді
F=+;
Для визначення оптімальної з точки зору масі балки значення h беремо Першу похідну від площади перерізу F за висота h и прірівнюємо до нуля:
=- +=0;
Підставівші в Рівняння
k =:
+ *=0;
звідки:
опт== 1,23;
де Wx - Найбільший момент опору перерізу балки відносно осі х-х.
На на практике часто оптимальна висота балки постійного перерізу можна візначіті з формули:
опт=k;
де k - коефіцієнт (k=1,2 ... 1,3) max - Розрахунковий вігінаючій момент перерізу балки
???- Допустимі напружености
найменша можлива висота балки, яка візначається Із умови жорсткості НЕ є, як правило оптимальною з точки зору розходу матеріалу.
Максимальний прогину f балки на двох опорах. Довжину L при рівномірно Розповсюдження навантаженні можна набліжено візначіті (рис. 6.)
Рис. 6. Розрахунок висота балки з умів жорсткості
Для подобной балки:
fmax == *;
== W=
де Mmax - згінаючій момент
Відношення граничного прогину до прольоту встановлюється відповідно до призначення конструкції что споруджується, то при розрахунку за допустимими напружености воно дорівнює ???: для Сталі Е=2,1 * 105 МПа
Тоді
min?
Наведено формулу может Використана для визначення висота балки Із умів жорсткості при будь-якому поперечному навантажені.
2.4 Визначення висота балки
Висота балки Із умови мінімальної масі (k=1,2) д ст=10 мм
hm=k=1.2=33.25 мм
2.5 Конструювання поперечного перерізу
Основні параметри поперечного перерізу визначаються віходячі Із необхідної висота балки и форми (рис. 7).
Рис. 7. Переріз таврової балки
Розміри перерізу балки Попередньо набліжено вібіраються, а потім робиться перевірочній розрахунок.
Порядок підбору перерізу балки. Висота балки h пріймають у межах между оптимальною и мінімальною. Висота стінкі h ст пріймають Дещо меншими висота балка (1 ... 2%). Для полного использование листів, что прокатують на заводах, слід позначіті висота стінкі кратний 50 мм.
Для попередня визначення товщини стінкі можна скористати формулою:
ДСТ=7 + мм
Віходячі з умів стійкості стінкі пріймають відношення:
=
При цьом товщина стінкі ДСТ винна буті НЕ МЕНШЕ 6 мм.
Полиці балки як правило сіметрічні. Площа перерізу даної полиці может буті определена з умів необхідності міцності.
Порахувавші висота и товщина стінкі перерізу балки можна найти необхідній момент опору поліції.
=
Конструювання проводитися в следующие послідовності (висота h определена Із умів жорсткості и мінімальної масі):
1. Візначаємо необхідній момент інерції поперечного перерізу зварної балки таврового профілю:
Iн=Wн=932.7
Wн===60.2
2. Висота вертикального листа h ст=h=10 мм.
