Бистальная балка

С целью экономии металла в строительных установках вместо обычной стали используют малоуглеродистую сталь повышенной прочности. Но в балках, изготовленных из таких сортов стали, нет возможности более полно использовать их преимущества. Это объясняется тем, что в стенке опорных брусьев и в разрезах вблизи опор напряжение намного меньше расчетных, а местная устойчивость компонентов горизонтальной несущей конструкции из стали повышенной прочности, имеющей опору в двух или более точках, менее надежна, чем в тех же несущих конструкциях, изготовленных с помощью малоуглеродистой стали. Поэтому надежнее всего применять балки с использованием двух марок стали различной прочности, которые называются бистальными. 

В бистальных балках сталь повышенной прочности употребляется только в самых напряженных участках поясов опорных брусьев, а стенка и пояса вблизи опоры, то есть зоны с меньшим напряжением, изготавливаются из стали Ст3.

 рис. Бистальная балка

Типы бистальных балок

Бистальные балки классифицируются по признаку предела их пластической деформации. Всего насчитывается четыре типа бистальных балок.
1. Подкрановые балки, работающие в режиме 1К-5К (Государственный стандарт 25546-82)
2. Балки, которые воспринимают подвижные и вибрационные напряжения (балки для рабочих площадок, транспортерных галерей и пр.) 
3. Балки, которые используются для статических нагрузок (балки прогонов, ригели рам и т.п)
4. Бистальные балки. По функциям они схожи с третьим видом, но не имеют продольных ребер жесткости, т.к. не испытывают значительных влияний. Такие опорные брусья обладают повышенной общей и локальной устойчивостью.

Расчет бистальной балки

Работа бистальной балки отличается от функционирования типичных балок тем, что, когда будет действовать расчетная нагрузка в отдаленных зонах стенки, выполненных из высокопрочной стали, может появиться течка металла самой стенки. Поэтому при их расчете возможность появления текучести учитывается. 

Подбор сечения бистальных балок нужно начинать с определения минимальной высоты сечения (hмин). Ее можно вычислить, игнорируя пластическую зону работы стенки. А оптимальную высоту высчитывают, исходя из различной стоимости материала на высокопрочные пояса и материалы стенки из малоуглеродистой стали. 

Если минимальная высота таких опорных брусьев больше, чем оптимальная, то необходимо дополнительно просчитать пользу от высокопрочной стали для поясов.

Проверка сечения и прочности бистальной балки не отличается от проверок составных балок, лишь добавляются значения сопротивления материалов поясов и стенки.

 

Закрыть