Войти  |  Регистрация
Авторизация

Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками



Балка в процессе предварительного напряжения получает выгиб, обратный направлению прогиба от нагрузки (рис. 3.10). Этот выгиб является как бы дополнительным резервом жесткости балок, так как расчетный прогиб от нагрузки принимается не от выгнутой оси балки, а от горизонтальной оси, проходящей через опорные точки.
Такой подход возможен для большинства конструкций. Однако есть конструкции, в которых по условиям эксплуатации за расчетный прогиб следует принимать полный прогиб от выгнутой оси. В этом случае, при повышенных нормативных требованиях к жесткости балки [f/l]=1/600—1/800, применение предварительного напряжения может оказаться нецелесообразным.
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Рекомендуется также проверять обратный выгиб балки от предварительного напряжения, ограничивая ее прогибом, устанавливаемым нормами для данной конструкции. Если балка при предварительном напряжении и под нагрузкой работает в пределах упругой стадии, то ее прогиб и выгиб определяются обычными способами строительной механики. Прогиб в стадии предварительного напряжения определяется как для балки, работающей на чистый изгиб, с изгибающими моментами M=Xc, приложенными в месте закрепления затяжки, где с — расстояние от затяжки до центра тяжести стержня (рис. 3.10, а). Для балок с прямолинейной затяжкой, расположенной на части длины пролета, обратный выгиб в стадии предварительного напряжения при упругой работе балки определяется по формуле
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Остальные обозначения обычные. По этой же формуле определяется выгиб от усилия самонапряжения Х1 или выгиб от полного усилия в затяжке Х+Х1. После опретивной нагрузки f(pН+gН) как для обычной балки проверяется расчетный прогиб по формуле (рис. 3.10,б).
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Выгиб от усилия самонапряжения в затяжке также надо вычислять от при нормативной нагрузке.
Подбор сечения балок с затяжкой, расположенной ниже уровня нижнего пояса. При подборе сечения балок с затяжкой, расположенной на заданном расстоянии от верхнего пояса th>1, можно пользоваться методикой, основанной на законах подобия.
Коэффициенты подобия получены на основании:
1) пропорциональности площадей элементов сечения
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

2) пропорциональности коэффициентов расстояний до затяжек
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

3) одинаковых парам механических характеристик материалов балки μ=μ';
4) равенства коэффициентов полноты эпюры моментов, характеризующих нагрузку на балку,
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

При усилиях предварительного напряжения, пропорциональных площадям сечения затяжек, вызываемое ими напряжение как в затяжках, так и в поясах подобных балок равно, а в рабочей стадии приращения напряжений взаимно пропорционально:
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Коэффициент n=M/(M'λhλF), где λh=h/h1 — отношение высот подобных балок.
Приравнивая n единице и используя отношение
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

где k=hст/δст, получаем выражения для определения коэффициентов подобия:
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

При соблюдении условий (3.34) и X/X'=λF напряжения в подобных балках будут равны.
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Если подобрано оптимальное сечение для балки, имеющей момент M' и гибкость стенки то можно найти оптимальные элементы сечения подобной ей балки, которая воспринимает расчетный момент M и имеет любую заданную гибкость k, причем напряжения в балках будут равны.
При подборе оптимального по расходу металла сечения балки с расчетным моментом проектируемой балки M и заданной гибкостью стенки k для проектируемой балки нужно задаться величиной t и определить параметры μ и р (3.32). При определении р можно задаться длиной затяжки в пределах lз=(0,75...0,8)l.
В зависимости от указанных парам по табл. 3.3 определяются величины F0 и h1 — площадь и высота верхнего пояса сечения, оптимальные для балки, имеющей расчетное значение M'=2000 кН*м; k'=50 и площадь нижнего пояса F'2 = 15 см2 при различных значениях t', р' и μ'.
Переход к проектируемому сечению осуществляется умножением табличных размеров элементов сечения на коэффициенты подобия (3.34):
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Площадь затяжки находится по формуле
Проверка жесткости балок предварительно-натяженными затяжками

Предварительно принятая длина затяжки корректируется в соответствии с несущей способностью подобранного сечения балки в месте обрыва затяжки.
Эта методика может быть использована и при затяжке, расположенной на уровне нижнего пояса t=1.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent