В
Узагальнюємо всі формули
В
Визначаючи h w як мінімум функції маси, приймаємо її похідну за h рівною 0.
, або
,
Звідси
.
Підставляючи ,, H = h w , отримуємо
,
де k - загальний конструктивний коефіцієнт, який залежить від конструкції балки.
Конструкція балки
Постійне перетин
Змінене перетин полиць
Зварні
1.1
1.0
Клепані
1.25
1.1
Товщину стінки попередньо приймають
.
В
Відхилення висоти балки від оптимальної не повинно перевищувати 10 - 15%, в іншому випадку збільшується витрата сталі.
Мінімальна висота балки
Мінімальна висота перерізу балки визначається з умови забезпечення необхідної жорсткості.
Прогин статично визначної балки, завантаженої рівномірно розподіленим навантаженням визначається за формулою
.
Підставляючи br/>
, отримуємо
В
Підставляючи момент інерції, отримуємо
(5.6)
Оскільки , А з умови міцності, визначаємо через співвідношення
В
.
Знаючи, що і, або, отримуємо
В
Підставляючи у формулу (5.6)
.
Приймаючи прогин балки f рівним його граничному значенню f u , отримуємо
.
Отримана висота є найменшою для забезпечення жорсткості при повному використанні міцності матеріалу (тобто коли максимальні напруги досягають значень розрахункового опору матеріалу).
Остаточно висоту балки приймають не менше мінімальної і якнайближче до оптимальної.
Визначення розмірів поперечного перерізу балок
Попередньо задаються висотою стінки
.
Необхідно враховувати, що ходова ширина металевих листів 2000 - 2400 мм. При більшій висоті стінки необхідно передбачити стикове з'єднання.
Товщину стінки визначають з умови міцності і стійкості.
Найменша товщина з умови міцності
.
Отримане значення округлюють до найближчої товщини сталевого прокату.
Далі оцінюють місцеву стійкість стінки за величиною умовної гнучкості
.
Значення повинні бути менше 3.2 - при відсутності рухомої навантаження, і 2.2 - при змінюваному характері навантаження.
Якщо брати товщину стінки, яка б задовольняла б цій умові, то це справить до великої витрати матеріалу. Тому стінки проектують більш гнучкими, посилюючи їх попер...
