17. Zalety belki dwuteowej nad prostokątną , kształtowanie belki stalowej (walcowanej i złożonej) w przekroju poprzecznym i wzdłuż przęsła

Najczęściej stosowanym przekrojem belek metalowych jest przekrój dwuteowy ze względu na efektywne rozmieszczenie masy.

Miarą wytrzymałościowej efektywności belki zginanej jest PROMIEŃ RDZENIA PRZEKROJU w płaszczyźnie zginania
, gdzie W- wskaźnik zginania przekroju, A- pole przekroju

Im większe jest r przy ustalonym A, tym większy jest wskaźnik zginania W, a tym samym większa jest nośność przekroju na zginanie równa

Rdzenie przekrojów poprzecznych:

Jeżeli obydwa przekroje (dwuteowy i prostokątny) mają takie samo pole A, czyli tę samą masę na jednostkę długości belki, to przekrój dwuteowy ma co najmniej dwukrotnie większy wskaźnik W i tym samym nośność.

Spośród belek dwuteowych najczęściej stosuje się belki walcowane, gdyż koszt materiału i wykonania takiej belki niż koszt belki złożonej (blachownicy).

Kształtowanie belki w przekroju poprzecznym

Polega na dobraniu takich wymiarów środnika i pasów aby spełnić normowe warunki stanu granicznego nośności i użytkowania przy minimalnej masie na jednostkę długości.

W przypadku belek bisymetrycznych oba warunki będą spełnione jeśli dobierze się belkę o wysokości minimalnej h_min wychodząc z warunku ugięć (h>= h_min ). Z warunku nośności belki otrzymuje się

W blachownicy obliczenie minimalnej wysokości belki nie jest wystarczające. Należy wyznaczyć jeszcze wysokość optymalną h_opt >= h_min z uwagi na minimum ciężaru własnego belki.

Pole przekroju A=A_w + 2A_f należy tak podzielić aby uzyskać maksymalny promień rdzenia w płaszczyźnie zginania.

Udział ciężaru własnego środnika g_w oraz pasów g_f w ciężarze sumarycznym g_wl zmienia się z wysokościa belki - ze wzrostem belki rośnie nieproporcjonalnie udział środnika a maleje udział pasów.

Kształtowanie podłużne blachownicy

Opłaca się zmienić przekrój dopiero dla rozpiętości przęsła >=12m

Zmianę przekroju stosownie do przebiegu momentów można dokonać przez:

-zmianę wys belki (rzadko)

-zmianę przekroju pasów (gr lub szer)

Gdy wszystkie belki stropowe mają mieć powierzchnię górnych półek w jednym poziomie, to stosuje się zmianę szerokości pasów

Zmiana przekroju blachownicy:

-przez zmianę szerokości pasów

-przez zmianę grubości pasów

-przez zmianę wys środnika

18.Oparcie belki (bezpośrednie i pośrednie) na podciągu i na słupie oraz oparcie bezpośrednie na murze.

Belka może być oparta na:

- murze (8.8a))

- bezpośrednio na podciągu (8.8b))

- pośrednio na podciągu za pomocą żebra (8.8c)) lub za pomocą stolika (8.8d,f))

- na głowicy słupa (8.8e))

19. 1-sze, 2-gie, 3-cie oraz 1-sze+2-gie sprawdzenie nośności belki

I

warunek nośności na zginanie

b = 1, b < 1,

f_L - wsp zwichrzenia na podstawie

M_Cr - moment przy którym belka ulegnie zwichrzeniu

II sprawdzenie nośności na ścinanie

w blachownicy A_v = b_w t_w w belce walcowanej A_v = h t_w

współczynnik osłabienia przekroju (
, gdy spełniony jest warunek smukłości

- wsp niestateczn przy ścinaniu
,

I+II sprawdzamy gdy

, gdzie
nośność na zginanie z uwzględnieniem ścinania

moment bezwl przekroju czynnego na ścinanie (środnik)

III tylko gdy belki są ułożone piętrowo

jeżeli się nie sprawdza ten warunek nalęzy zastosować żeberka!!

20.Żebro poprzeczne w blachownicy (zadanie żebra, warunki jego nośności)

Stosuje się je w przypadku niedostatecznej nośności środnika na zgniot,tzn. jeżeli P>P_Rw, lub P>P_Rc

Zadanie żebra:

a)zapewniać niezmienność konturu poprzecznego belki

b)wprowadzić równomiernie na całej wysokości siłę skupioną P w środnik w postaci sił stycznych T

c) wymuszać pionową linię węzłową postaci wyboczonej środnika

warunki jego nośności:

• warunek sztywności

J_s
b_st_s³

k=1.5x(b_s/a)² k
0.75

• warunek nośności żebra na ściskanie

P/(φN_RC)
1 φ-wsp. wyboczeniowy

N_RC=A_sf_d

A_s=2b_st_s +30t_w ²

λ=
λ_p=84
λ=
l_e=0,8b_w i_s=

φ-odczytujemy z krzywej wyboczeniowej c(n=1,2)

• warunek docisku

21.POŁĄCZENIE PRZEGUBOWE I SZTYWNE BELKI Z PODCIĄGIEM

a) połączenie przegubowe: RYS str287-288!!!!

wykonuje się zamocowanie do podciągu w warsztacie:

1. stolik- służy do przejęcia reakcji z belki i przekazanie na podciąg

2. wspornik pionowy- służy podczas montażu do właściwego zamontowania belki

- zapewnia w czasie eksploatacji podparcie widełkowe (zabezpiecza przed zwichrzeniem)

• stolik wykonuje się z odcinka kątownika

• spoiny mocujące stolik muszą mieć nośność nie mniejszą niż reakcja belki:
  

• dł. oparcia belki na stoliku c muzi być taka,aby w odległości k nie była przekroczona nośność środnika na docisk

(c+ r+ t_f)f_d >=P

b) połączenie sztywne

?????????.......

22,Spawany oraz śrubowany styk montażowy blachownicy

Spawany styk montażowy blachownicy może być wykonany jako przestawny, gdy styki pasów są przesunięte względem styku środnika w przeciwne strony, lub jako uniwersalny, gdy wszystkie elementy są przecięte w jednej płaszczyźnie. Założenie spoin motażowych należy wykonać w odpowiedniej kolejności (pierw wykonuje się spoinę środnika, potem spoiny pasów, a na końcu spoiny zamykające pasów), aby wykonać jak najmniejsze naprężenia spawalnicze, które mogłyby spowodować spękanie spoin czołowych.

przestawiony

uniwersalny

Warunki wytrzymałościowe środnika i pasów ze względu na działający moment i siłe poprzeczną są następujące:

Środnik

pas

W połączeniu na śruby nakładek środnika belki, całą siłę poprzeczną V przenosi środnik, moment zginający M przenoszą pasy M_f oraz środnik M_w. Styk pasów łączy się za pomocą jednostronnych nakładek, a środnik za pomocą dwustronnych przykładek.

W miejscu styku montażowego moment M_f wywołuje parę sił przenoszoną przez styki zakładkowe obydwu pasów

Siła V rozdziela się równomiernie na każdy łącznik

natomiast sumaryczny moment

wywołuje różne siły w poszczególnych łącznikach. Największa siła od momentu powstanie w najbardziej oddalonym o r_max od środka O

Siła P_Mj od momentu w j-tym łączniku

Warunek nośności dla skrajnej śruby

Po jednej stronie styku pasa należy zastosować n_f śrub, spełniających warunek

warunek powyższych warunkach nośności

---