Изменение сечения составной балки

Сечение составной балки, подобранной по наибольшему изгибающему моменту, можно уменьшить в зонах снижения изгибающих моментов. В разрезных балках это делают у опор, за счет этого уменьшаются затраты на металл, но увеличивается время на производство опорных брусьев. Поэтому изменение сечения целесообразно использовать для горизонтальных несущих конструкций, имеющих опору в двух или более точках с расстояниями между смежными опорами 10–12 метров.

Чтобы изменить сечение балки, необходимо уменьшить высоту опорных брусьев или стенки их поясов. Но изменение высоты – очень трудоемкий процесс, так как может вызвать необходимость увеличения толщины стенки, чтобы перенять напряжение сдвига. В связи с этим такой способ применяется в крайних случаях. Больше распространено изменение сечения опорной конструкции за счет уменьшения ширины или толщины пояса. При уменьшении ширины пояса возможно поэтажное опирание опорных брусьев, поддерживающих настил, так как верхний пояс гладок.
При изменении толщины пояса высота несущей опорной конструкции варьируется и усложняется заказ стали.

Изменение сечения клепаной балки


В клепаных балках разрезы изменяются за счет уменьшения или увеличения количества горизонтальных листов. В пролетах до 30 метров разрезных сварных балок изменению подлежит только одно сечение пояса, потому что второе экономит металл только на 3%. Значительно сэкономить сталь можно за счет постоянного модифицирования ширины поясов, которое получается раскроем по диагонали широкополосной стали кислородной резкой. Этот способ стоит многих усилий при выполнении, поэтому редко используется при изготовлении балки.

Самым выгодным по расходу стали местом изменения сечения является дистанция равная 1\6 перекрытия балки от опоры. Действующий в этой зоне момент можно вычислить по формуле:
М1 (x) = qx (l - x) /2
По этому моменту определяют момент сопротивления, после чего подбирают новый разрез для поясов. Ширина поясов должна отвечать следующим требованиям:
b1≥ (1 : 10) х hb, где b1≥180 миллиметров;
b1≥ 1\2 b

Можно высчитать момент сопротивления и по-другому. Для этого задается ширина листа b1 убавленного разреза и определяется изгибающий момент, который будет воспринимать сечение. Затем нужно приравнять М (x) = M1, и найти расстояние x опоры, где происходит изменение пояса.
Стык разрезов пояса может быть прямым или косым. Прямой шов будет лучше, однако по прочности он будет равен основному материалу в удлиненном поясе только при автоматической или ручной сварке с применением определенных видов контроля. Для упрощения стыка растянутого пояса балки его делают прямым с завариванием ручной или полуавтоматической сваркой. При этом использование сложных методов контроля не требуется, так как уменьшенный разрез пояса опорных брусьев исходит из условия крепости стыкового шва на удлинение. В клепаной балке разрезы преобразовывают за счет обрыва поясных листов. Зону этого обрыва лучше находить, пользуясь эпюрой материала.

 

Закрыть