Надо Знать![]() | ВведениеБалка - это конструктивный элемент в виде стержня ( бруса), который испытывает основном изгиба [1]. Изгиб может возникать под действием внешних поперечных сил (сосредоточенных или распределенных по длине балки) и моментов пар сил. Нагруженная балка, в свою очередь, передает нагрузку на опоры, которыми могут быть колонны, подвесы, стены. По принятой классификации в сопротивлении материалов различают три типа опор:
1. Классификация балокВ зависимости от числа опор и способа закрепления различают балки: однопролетные, многопролетные, консольные, с зажатыми концами, разрезные, неразрезные и др.. Балка, перекрывающая один пролет и имеет две опоры, называется разрезной. Балка, перекрывающая несколько пролетов и имеет несколько опор, называется неразрезной многопролетной. По форме поперечного сечения различают балки прямоугольные, тавровые, двутавровые, коробчатые и др.. Выгодные (по несущей способности и расходом материала) формы поперечных сечений балки характеризуются концентрацией материала у верхнего и нижнего краев сечения, где действуют максимальные нормальные нагрузки при изгибе. Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки. Балка может иметь постоянный или переменный по величине поперечное сечение. Последнее позволяет уменьшить ее массу. По назначению балки делятся на основные (продольные, перекрывающие пролет между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между основными балками). Система продольных и поперечных балок называется балочной клетки. Железобетонные балки изготавливают монолитными и сборными. Монолитные балки конструируются в большинстве случаев как многопролетные неразрезные, обычно прямоугольный или таврового сечения. В сборном железобетоне широко применяют однопролетные балки различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, П-образного и т. д. Сборные многопролетные неразрезные балки выполняются из нескольких элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряженные железобетонные балки. Несущие характеристики балки зависят от ее ряда параметров:
2. Применение балокВ современных сооружениях используются, как правило, стальные, железобетонные или деревянные балки. Одним из самых распространенных типов поперечного профиля стальной балки является двутавр. Двутавровые балки используют при возведении каркасов зданий и мостов. Также применяют тавровые балки, швеллеры, балки с полым профилем (в частности, трубы), балки с угловым профилем сечения. Металлические балки применяют главным образом при больших нагрузках. Наиболее эффективными являются металлические балки двутаврового (прокатные и составные) и коробчатого (составные) сечения. Составные балки могут иметь практически неограниченную высоту и несущую способность. Деревянные балки служат обычно для перекрытия небольших пролетов в виде однопролетных и разрезных конструкций. Выполняются из досок, брусьев, бревен, для увеличения несущей способности конструкций, применяют составные сечения на шпонках, нагелях или клееные. 3. Виды расчетовРасчет балки обычно проводят на прочность, жесткость и устойчивость по методикам сопротивления материалов. Балки рассчитывают на нагрузки: постоянный (от собственной массы и массы конструкции, опирающейся на нее) и временное или полезное. Определение реакций опор, изгибающих моментов, поперечных сил и прогибов в статически выдающихся балках производится аналитически или графически на основе уравнений равновесия. Статически неопределимые неразрезные балки рассчитывают обычно с помощью трехчленных уравнений (уравнения трех моментов) при жестких опорах и пятичленных - для упругих опор. Для расчета балок, лежащих на податливой (например, грунтовой) основе, пользуются расчетными моделями основания. Подбор поперечного сечения балок производят в основном из условия восприятия изгибающего момента (за нормальными напряжениями). Кроме того, сечение проверяют на действие поперечной силы (касательных напряжений) и главного напряжения. В отдельных случаях рассчитывают балки на устойчивость. Источники
код для вставки Данный текст может содержать ошибки. скачать |