27700 P3041006

5.14. Belki niesymetryczne

b) -	^:©j ^:	d)
B		J

Rys.5.39. Pmknje niesymetryczne

lub nierównoramiennego) może być projektowana na nadproża otworów okiennych i bram wjazdowych. Przekrój złożony z dwóch ceow-ników (rys.6.39b) może być projektowany jako płatew okapowa obciążona w płaszczyźnie pionowej pokryciem dachu i siłami od cięgien podwieszających rygle ścienne (ciężarami ścianek osłonowych) oraz w płaszczyźnie poziomej parciem wiatru. Przekrój niesymetryczny o zarysie jak na rys.5.39c może być projektowany. np. jako żebro usztywniające leja silosu lub bunkra (zasobnika) o niekołowym kształcie poprzecznym. Przekrój złożony z ceownika i kątownika (rys.5.39d) może być projektowany, np. na belki pomostów technologicznych lub przejść w galeriach transportowych. Pas dolny ceownika i poziome ramię kątownika podtrzymuje blachę żeberkową pomostu, a pas górny ceownika obciążony jest wtedy urządzeniem technologicznym, np. nóżkami taśmociągu. Belki o przekrojach niesymetrycznych są zginane ukośnie, gdyż kierunek obciążenia przekroju z reguły nie pokrywa się z kierunkiem jednej z głównych osi bezwładności.

Projektowanie belek o przekrojach niesymetrycznych jest bardziej złożone, gdyż dodatkową niewiadomą w wyznaczaniu nośności obliczeniowej przekroju jest kierunek nachylenia osi obojętnej. Kąt nachylenia osi obojętnej zależy wtedy nie tylko od kierunku głównej osi bezwładności, lecz także od kierunku nachylenia wypadkowej wektora obciążenia (wektora wypadkowego momentu zginającego).

Podstawiając do równania (5.81) wartości współrzędnej (x), obliczy się wartości współrzędnej (y), a więc określi kierunek osi obojętnej przekroju:

j₌₀_₍₅₈₁₎

m

w którym:

%»*y»

momenty bezwładności przekroju względem osi x, y i dewiacji (rys.5.40).

Rys.5.40. Oś obojętna przekroju niesymetrycznego

Jednoznacznie położenie osi obojętnej określa umowa znaków. Zakłada się, że od dodatnich momentów zginających M_x , My będą rozciągane włókna przekroju usytuowane w 1 kwadracie układu współrzędnych (lewym górnym kwadracie, rys.5.40). Oczywiście, jeśli * i y są głównymi osiami bezwładności, to l_ty = 0.

Położenie osi obojętnej wyznaczyć można także w zależności od kierunku głównych osi bezwładności i wartości głównych momentów bezwładności. Kierunki główne osi bezwładności wyznaczyć można ze wzoru:

Podstawy profakfowanto koturn*# MWomyć*

tlf-

tf,

A-821

• główne momenty bezwładności M wzoru:

a. •,)•**&.

Położenie oai obojętnej wyznaczyć wtedy notti i przekaitałronego równania (5.81), czyli:

jt. r_vy*ir, r. ^-o.    <sjmi

(SJD

punkty przekroju poprzecznego najbardziej odległe od cel obojętnej (ftp. J^i ,/j łub x'j punkt 1, 2 ryz 5.40) aą styrane i prostymi równa-ległymi da osi obojętnej.

Nośność obbeseniową przekroju nweymetryrfnrfn można obliczać następująco:

O jeśli płaszczyzna obciążenia znajduje tuę w pobliżu środka ścinania (ą* ■ - y_a), ta można przyjmować zasady oboeseń jak w p.A. 1.1.3.

O jeżeli płaszczyzna obciążenia majdujr się dośf daleko od środka ścinania <e, ;•>•,). la nudna przyjmować zaaady jak w pA. 13 2, przy czym w zależności od kactałtu przekroju niasyroetrycinego nośność M/}_v oblicza zię wg wzoru (5 7:l» lub alternatywnie wg wtóru (6 70) lub (6.71).

Nośności obliczeniowe przekroju niezn-du kowanego wapolraynmkiem niestatecsnośd miejscowej można obliczać wg waorów:

■ włókien ściskanych przekroju

u, (MAI

ŁŁ-d , u kk 'i

I, y-U x "*>’ 1. s-L ,

■ włókien rozciąganych przekroju, również wg wzorów <5 AA*. przyjmując w nich zamiast *_c ,.v_f — współrzędne ą ,jh, przy ciym *t »7c • ^xt .y# M odpowiednio współrzędnymi punktów włókien ściskanych, rozciąganych, najdalej odległych od oai obojętnej przekroju niesymetrycznego.

Złożony .próbny” przekrój niesymetryczny można dobierać przy *akleniach upraszczających. Jeśli przekrój składa się. np s dwóch roownikow (rys.5.41b) to ich nośność obliczeniową całego przekroju można obliczyć a warunków jednokierunkowego zginania jako sumę nośności nlewspół-praciyąęych przekrojów pojedynczych, np. M/u - (W, i » W, u i W którym dla przekroju jak na rys.A.ślb W_ti*W_fu będą odpowiednio wskaźnikami wytrzymałości ceownika pionowego I poziomego. Przy tych założeniach nośność przekroju będzie zaniżona. Korygując wielkość •próbnych* kształtowników, można w kolejnej próbie dobrać przekrój wymagany.

Projektowanie konstrukcyjnych zabezpieczeń przed zwichrzeniem, belek o przekrojach niesymetrycznych, jest bardzo zalecane.

/ > Przykład 9.13

Zapfopktować ptmew okapową Hal (/ przykładu 2.1) ze zlaB AttSY o przakroju poprzecznym niesymetrycznym złożonym z 2 l pys 5 4 la) przenoszących oOcaą-żenie od pokrycia dachu, ciężaru ścianek orkanowych oraz parcia wiatru Pok/yao dachu i ścianki przyjąć z płyt warstwowych PW&B Rozstaw slupów hak 6 m. ryp*

m