grinzi profilului compozit utilizate atunci când grinzile de rulare nu îndeplinesc condițiile de rezistență, rigiditate, durabilitate în ansamblu, t. E., Pentru deschideri mari și momente mari de încovoiere, iar dacă acestea sunt mai economice. Principalele tipuri de secțiuni transversale grinzi compozite sunt prezentate în Fig. 7.2, c, d
grinzi compozite sunt folosite, de obicei sudate. grinzi sudate economic nituite. secțiunea lor transversală este de obicei compus din trei foi: verticale - orizontale de perete și două - rafturi, care sunt sudate la sudarea automată din fabrică. Pentru grinzile mobile sub sarcină grea (grinzi mari macara) sunt folosite uneori grinzi nituite, constând dintr-un perete vertical și părțile taliei ale unuia - trei foi orizontale. fascicul legat sudate este mai greu și mai greoaie pentru fabricarea, dar utilizarea lor este justificată pentru dinamică mare de lucru favorabile și sarcini vibratoare, și ușurința relativă de formare a centurilor puternice.
Pentru a salva materialul din secțiunea compozit schimbare grinzi de-a lungul lungimii potrivit momentului de încovoiere. materiale de lucru elastoplastic astfel de grinzi sunt permise cu aceleași restricții ca pentru rularea grinzilor.
Sarcina de a lega secțiuni de grinzi compuse de varianță și la soluția corectă depinde în mare măsură de eficiența și manufacturability grinzi. Începe secțiunea de aspect este necesară pentru a determina înălțimea grinzii, care determină toți ceilalți parametri de grinzi.
1. Înălțimea grinzilor
Înălțimea grinzii este determinată de considerente economice, deformarea maximă admisibilă a fasciculului și, în unele cazuri, înălțimea de construcție a structurii podelei, adică. E. Diferența marchează puntea superioară și partea superioară a camerei sub tavan. De obicei, construirea de tehnologie înălțime dată sau arhitecți.
hopt înălțime maximă în majoritatea cazurilor, este dictată de considerente economice.
masa fasciculului constă din masa acestor centuri, pereții și unele componente structurale au reprezentat coeficient structural și cu creșterea înălțimii curelelor fasciculului scade masa și crește masa peretelui (Fig. 7.10).
Deoarece funcția de curele de greutate și a pereților cu o schimbare înălțime a fasciculului variază în mod diferit - una scade, celelalte creșteri (așa cum se vede în figura 7.10.). ar trebui să fie cea mai mică valoare a sumei ambelor funcții, adică. e. ar trebui să fie înălțimea la care greutatea totală a curelei și pereții vor fi mai mici. Înălțimea aceasta se numește optim hOPT. deoarece determină cea mai mică cantitate de material pe grinda. Se determină înălțimea optimă a fasciculului, după cum urmează.
Greutatea totală de 1 m lungime a fasciculului este egală cu masa peretelui și curelele:
Determinarea masei minime a fasciculului, ia derivata expresiei în masă a înălțimii ei a fasciculului și echivala-l la zero:
prin urmare, înlocuirea M / R = W, obținem:
Coeficientul k depinde de proiectarea structurală a fasciculului - Centurile factori structurali și de perete. Din cauza slăbirii transversale găuri secțiunea de nit pentru acești coeficienți nituite grinzi pentru mai multe sudate - mai puțin. Acest coeficient grinzilor alternativ de-a lungul lungimii secțiunii transversale este mai mică decât grinzi transversale constante, deoarece este un coeficient mediu menționat la secțiunea transversală mai accentuat a fasciculului. Se recomandă să ia coeficientului pentru grinzi sudate egale cu 1,2. 1.15, nituite - 1,25. 1.2.
Această derivare nu este riguros, deoarece nu ia în considerare schimbările în relația dintre înălțimea și grosimea peretelui grinzilor de diferite înălțimi, și, prin urmare, se schimbă în raportul de distribuție a cuplului între perete și grinda curele.
Intre timp din ecuația (7.20), este clar că raportul dintre înălțimea grosimii fasciculului și perete are o mare influență asupra eficienței secțiunii; în care peretele relativ mai subțire decât înălțimea și secțiunea transversală mai avantajoasă a grinzii.
K. K. Muhanov a condus dependența înălțimea optimă a fasciculului de flexibilitatea dorită a peretelui:
Cu toate acestea, valoarea practică a flexibilității peretelui limitată de necesitatea de a asigura stabilitatea și rezistența la acțiunea forfecare.
Pentru un singur interval de grinzi se întind de multe ori ia m Tw = 12-16 10-12 mm.
Rezultată înălțimea optimă fasciculului este cea mai eficientă, deoarece devierea de la înălțimea hopt va crește fluxul materialului fasciculului.
Se poate observa faptul că înălțimea optimă fasciculului este egală cu masa zonei peretelui greutății fasciculului. La alegerea înălțimii fasciculului trebuie amintit că funcția de masa în zona hopt minimă fasciculului definitoriu. schimbă puțin, ci pentru că abaterea de la hopt posibil. Astfel, abaterea înălțimii efective de optim 20% conduce la o modificare a greutății fasciculului cu aproximativ 4% (Fig. 7.10).
și în care p H H g - timp (luând în considerare în cazul în care coeficientul de dinamic adecvat) și sarcina de reglementare constantă pe unitatea de lungime a grinzii (fără factorul de sarcină); grinzi cu deschidere - l; EI - rigiditate a îndoirii fasciculului.
Folosind legea superpoziției, obținem tensiunea de sarcina de reglementare curentă:
Raportul deformării fasciculului la durata lor [f / l] standardele reglementate în funcție de fasciculul de aplicare. Folosind aceasta, obținem pentru grinda încărcate uniform de-a lungul lungimii:
Pentru grinzi, folosind lucrarea unui material elastoplastic, înălțimea minimă este:
Folosind formula deflecția derivată pentru comportare elastică a materialului, în acest caz este posibil, deoarece deformarea este determinată de acțiunea sarcinii de reglementare și secțiunea transversală a fasciculului este selectat din acțiunea sarcinii de proiectare, n coeficientul de suprasarcină este întotdeauna mai mare decât coeficientul de contabilitate materialul de lucru elastoplastic (e) și, în consecință, materialul grinzii în timpul funcționării normale, acționează întotdeauna elastic.
Înălțimea minimă a fasciculului asigură rigiditatea necesară pentru utilizarea integrală a capacității portante a materialului.
În alte tipuri de sarcini pe grinda (cu excepția grinzilor macaralei) hmin poate fi determinată aproximativ cu formula (7.21).
Formula (7.21) arată că înălțimea necesară a crește fasciculului cu rezistența materialului și reducerea deformării admisibilă.
Dacă formula care rezultă (7,21), înălțimea grinzii din orice motive, nu poate fi acceptată, viteza dorită de deviere poate fi satisfăcută prin simpla reducerea rezistenței calculată a materialului, luând mai puțin material durabil sau incomplet, folosind capacitatea sa portantă.
Alegerea înălțimii fasciculului. Legile schimbării înălțimii fasciculului arată că cea mai potrivită pentru a lua înălțimea grinzilor aproape de hOPT. special din motive economice, și nu în ultimul rând, Hmin. stabilesc condițiile pentru grinzi de curbare admise. Firește, în toate cazurile, înălțimea acceptată a fasciculului în mărime de la o grosime de punte nu trebuie să depășească specificată înălțimea de construcție se suprapun.
În toate cazurile, înălțimea grinzii, în scopul de a standardiza desenele ia eficient în cifre rotunde, care sunt multipli de 100 mm.
2. Grosimea peretelui
După înălțimea grosimii peretelui grinzii este al doilea parametru principal secțiune, deoarece afectează considerabil eficiența secțiunii transversale a grinzii.
Pentru a determina cea mai mică grosime a peretelui de condiții de muncă asupra eforturilor de forfecare poate folosi formula N. G. Zhuravskogo:
Optimul Secțiunea transversală grindă cu o suprafață de centuri egală cu suprafața peretelui, perechea interioară umărului va fi I / S = 0,85h
Substituind raportul I / S în formula N. G. Zhuravskogo și făcând transformări, obținem:
Când opiranii grinzi sudate defalcate pe nervura de sprijin este sudată la capătul grinzii (vezi. Fig. 7.28, b). putem presupune că, în secțiunea de referință a unui fascicul în stres tangențial este doar peretele, iar centura nu este încă inclusă în secțiunea de lucru a fasciculului. Apoi, perechea de umăr interior:
Pentru acest caz, grosimea peretelui:
Grinzile secțiunii simetrice, care lucrează cu dezvoltarea de deformare plastică și care nu sunt încărcate cu sarcină locale, s = 0; în cazul în care condițiile necesare. Este necesară verificarea capacității portante a fasciculului datorită posibilei pierderea stabilității peretelui, cu deformarea plastică de lucru, conform formulei:
Pentru a asigura stabilitatea peretelui locale fără întărirea suplimentară a marginii sale longitudinale, atunci:
Înălțimea grinzilor este mai mare de 2 m simplificarea formei constructive nu este justificată economic, deoarece se obțin peretele excesiv de gros. În grinzile înalte, grosimea peretelui este luată și ajunge la 1/200 - 1/250 înălțime, ceea ce impune peretelui de consolidare capabilă să asigure stabilitatea.
Astfel, problema determinării grosimii peretelui este o variantă care afectează eficiența secțiunii transversale a grinzii și necesită o atitudine foarte atentă.
Pentru grinzi de 1-2 metri în înălțime valoare rațională a grosimii peretelui poate fi determinată din formula empirică:
Grosimea peretelui trebuie să fie în concordanță cu foaia de oțel laminat având o grosime. De obicei, o grosime minimă a peretelui nu ia mai puțin de 8 mm (foarte rar 6 mm) și administrată la o grosime de 12 mm divizibile 1 mm și 12 mm pe un multiplu de 2 mm. Dacă este acceptat de formula (7.20), diferită de grosimea peretelui formulelor obținute (7,23) sau (7.22) este de 2 mm sau mai mult, ar trebui să fie în formula (7.20) pentru a substitui anumite condiții de fisurarea a grosimii peretelui și hopt nou calculat
Zona de sudură durează de obicei de grinzi din oțel singură foaie universală. curele de fabricație a două sau mai multe foi sudate grinzi iraționale, deoarece o unire între foile de-a lungul marginilor cusăturilor de flanc, vom crește neuniformitatea foilor de lucru datorate forțelor de creștere lungime de transmisie de la perete la foile exterioare (Fig. 7.11). Brusc a crescut în timp ce numărul de suduri. În plus, formarea inevitabilă a fisurilor între sudate doar pe marginile foilor.
Grosimea plăcii de acoperire sudate grinzi orizontale, de obicei, nu durează mai mult de 2-3 grosime a peretelui, deoarece cusăturile cu bandă pentru sudarea foi groase pentru o talie de perete dezvolta tensiuni semnificative contracție la tracțiune. Aplicație foaie talie grosime mai mare de 30 mm și chiar imposibil, deoarece foile groase au o rezistență mai scăzută randament și rezistență de calcul, prin urmare, redusă.
Grinzile nituite și grinzile de pe bolțurile de înaltă rezistență, spre deosebire de pachete utilizate adesea sudate realizate două sau trei plăci orizontale, ca în mai multe pachet, secole necontractate a lungul nituri sau șuruburi lățime, foi de lucru împreună suficient. Grosimea foilor individuale din condiția proiectării orizontale câmp confort comune luate de obicei egală cu grosimea părților taliei.
Lățimea plăcilor orizontale luate de obicei egală cu 1/2 - 1/5 din înălțimea condițiilor fasciculului care asigură stabilitatea generală.
Din motive structurale, lățimea curelei nu trebuie luat mai puțin de 180 mm sau h / 10.
Pentru grinzi și șurub nituită este de asemenea de dorit ca mai multe foi orizontale susținut fețele exterioare părți ale taliei
Cea mai mare lățime a plăcilor orizontale definesc rezistența locală și uniformitatea funcționării pe lățime.
Raportul dintre streșini lățime grinzi curea bsv comprimat ts sale grosime nu trebuie să depășească:
în secțiuni, de lucru elastic:
în secțiuni, care lucrează cu dezvoltarea de deformare plastică:
în cazul în care H0 - înălțimea estimată a fasciculului; Tw - grosimea peretelui fasciculului.
Pentru grinzi zone întinse nu trebuie să dureze mai mult decât lățimea benzilor 30 dintre condițiile grosimii curelei de distribuție uniformă a tensiunilor pe lățimea flanșei.
Secțiunea transversală a grinzii, aleasă în funcție de momentul maxim de încovoiere poate fi redusă într-o reducere a momentelor (în grinzile despicate - care polii). Cu toate acestea, fiecare schimbare de secțiune, care oferă economii semnificative, crește ușor complexitatea grinzilor de fabricație, și pentru că este fezabil economic doar pentru grinzi cuprind 10 - 12 m și mai mult.
Modificați secțiunea transversală fascicul poate fi, reducând înălțimea acestuia sau a zonelor de secțiune transversală (fig. 7.13). Modificarea înălțimii secțiunii transversale a fasciculului în scădere peretelui (vezi. Fig. 7.13 a) mai dificilă, poate necesita o creștere a grosimii peretelui pentru percepția tensiunilor de forfecare și, prin urmare, foarte rar folosit.
Secțiunea transversală a grinzii se poate modifica lățimea sau descreșterea grosimii curelei. In grinzi comune sudate schimbarea lățimi de curea (vezi. Fig. 7.13, b). în care înălțimea grinzii este menținută constantă (cureaua superioară și sunt disponibile ca lagăr netede pe grinda de sprijin pentru podele si stivuire grinzi macara șină); mai puțin convenabil pentru a modifica grosimea curelei, deoarece fasciculul este inegală înălțime (vezi. Fig. 7.13 in). acest lucru complică și oțel personalizat.
Grinzile nituite și grinzi de talie cu compuși cu șuruburi de înaltă rezistență schimba secțiune descrescătoare sau creșterea numărului de plăci orizontale (vezi. Fig. 7.13 g).
Grinzile părți sudate la o deschidere de 30 m se adoptă o secțiune curea schimbare (pe o parte a axei de simetrie a lungul lungimii grinzii). Introducerea a doua zone de schimbare a secțiunii nepractice punct de vedere economic, deoarece materialul oferă economii suplimentare de doar 3 - 4%. Mai multe oțeluri semnificative ale costurilor poate fi realizată prin schimbarea continuă a lățimii benzilor (vezi. Fig. 7.13, d). care rezultă diagonală dezvăluie oțel bandă largă de tăiere oxiacetilenică. Cu toate acestea, acesta este asociat cu o creștere a complexității fabricarea fasciculului și este rar folosit.
Când sarcina este distribuită uniform pe benzile cele mai avantajoase secțiune din oțel spațiu de curgere se modifică o singură deschidere girder este sudat la o distanță de aproximativ 1 / a deschiderii de sprijin fasciculului. Curentul de la acest punct de locație poate fi găsit grafic pe diagrama momentelor sau prin formula:
In grinzi cu dezvoltare secțiune transversală variabilă de deformare plastică trebuie luată în considerare numai într-o singură secțiune cu combinația cea mai nefavorabilă dintre M și Q, secțiunile rămase ale dezvoltării de deformare plastică nu este permisă.
In momentul de fata M1 (x), determinarea momentului de rezistență dorită a secțiunii transversale fasciculului pe baza unui material elastic și de lucru curelele noi pick-secțiune. Lățimea curelei, în același timp, trebuie să îndeplinească următoarele condiții:
Există o altă abordare. O lățime predeterminată a unei foi de tur a redus secțiune transversală și defini momentul de încovoiere care poate absorbi secțiune transversală:
când M (x) = M1 găsi distanța x de suport, în care secțiunea transversală variază centura.
Joncțiunea diferitelor secțiuni de banda pot fi drepte sau înclinate. Cusatura este mai convenabil, dar va ravnoprochen de metal de bază într-o zonă întinsă numai cu retragerea obligatorie a tuturor cusătura cu captuseala si sudare sudura automata sau manuala cu utilizarea metodelor de control fizic. Uneori, dorind să simplifice talie comună fasciculului întins, face corect cu manual sau semi-automat cusături de sudură fără utilizarea unor metode complexe de control. În acest caz, o secțiune redusă de talie fascicul de primire condiții fundul cusătură rezistența la tracțiune.
In grinzi cu îmbinările nituite sau foi de talie cantitate schimbare secționate buloane (vezi. Fig. 7.13 g).