Перфорированная балка металлическая

По своим конструктивным и расчетным особенностям перфорированные двутавры занимают промежуточное положение между сплошностенчатыми балками и безраскосньши фермами. Точный метод их расчета связан с известными трудностями, ввиду сложной конфигурации отверстий. В ЦНИИСК совместно с ВНИИМонтажспецстроем в 70-е годы были проведены экспериментальные исследования серии натурных балочных конструкций из перфорированных двутавров, позволивших разработать метод расчета, основанный на приближенном расчете безраскосных ферм.

Целью исследований являлась оценка фактической несущей способности, деформативности и характера разрушения натурных балочных конструкций из перфорированных двутавров, работающих на поперечный изгиб под действием двух сосредоточенных грузов, приложенных на расстоянии c более жесткими условиями загружения по сравнению с равномерно распределенной нагрузкой, а также возможностью получить по длине испытываемой конструкции зон чистого изгиба и изгиба с поперечной силой. Исходным профилем служили [№ 36, 40 и 50 по ГОСТ 8239-56 из стали Вст. Зпс, Отношение высоты поперечного сечения перфорированного двутавра к высоте исходного изменялось от 1,39 до 1,5. Отношение высоты поперечного сечения испытываемых балок к пролету составляло и охватывало характерный диапазон изгибаемых балочных конструкций. Нагрузка передавалась с помощью гидравлических домкратов, поперечный изгиб обеспечивался системой связей, исключающих выход верхнего пояса из плоскости.

Испытания показали, что появление текучести при нагрузках, близких к расчетным, и наличие подрезов в углах отверстий не приводило к видимым искажениям формы отверстий вплоть до исчерпания основной несущей способности опытных образцов. Сплошные участки стенки у испытанных конструкций не теряли устойчивости, в том числе и в местах приложения сосредоточенных грузов, несмотря на отсутствие там вертикальных ребер жесткости. Исчерпание несущей способности всех испытанных конструкций происходило в результате появления текучести в крайних фибрах тавровых поясов. Возникновение относительно ранней текучести на участках стенки, где отверстия начинают менять свою высоту, носило локальный характер и практически не влияло на несущую способность конструкций.

С учетом результатов испытаний проверку на прочность перфорированных двутавров, работающих на поперечный изгиб, следует осуществлять в ослабленном отверстием сечении по максимальным нормальным напряжениям, возникающим в тавровых поясах и состоящим из нормальных напряжений ам от изгибающего момента М и нормальных напряжений aQ от действия момента М условно приложенных поперечных сил. Формулой это выражается так: а = ам + GQ ^ R, где R — расчетное сопротивление стали сжатию и растяжению.

В зоне одновременного действия силы в поперечном направлении и изгибающего момента полная поперечная сила в сечениях по отверстию предполагается распределенной пропорционально моментам инерции тавровых поясов и сосредоточенной в сечении, проходящем через середину отверстия. При симметричном сечении развитого профиля величина поперечной силы распределяется поровну между тавровыми поясами.

Общую устойчивость перфорированных балок, а также устойчивость стенки рекомендуется проверять в соответствии с требованиями СНиП для изгибаемых балок со сплошной стенкой. Особое внимание при этом следует обращать на проверку устойчивости стенки в районе опорных узлов и больших сосредоточенных грузов.

Деформативность изгибаемых перфорированных двутавров следует также определять с учетом влияния поперечной силы. Суммарный прогиб / принимается состоящим из прогиба /м от действия изгибающего момента, определяемого как для балки со сплошной стенкой, и прогиба fg, вызываемого действием поперечных сил, который постоит из прогиба перемычек сплошной части балок и прогиба тавровых поясов длиной.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.