|
1. Бистальные балки. Это балки,
пояса которых изготовлены из более прочной стали, чем стеика. В результате
снижается расход стали и на 5—7% уменьшается общая стоимость.
Кроме того, испытания показали, что бистальные балки по
сравнению с балками, изготовленными из одной марки стали, обладают
значительно большей выносливостью при работе на циклические нагрузки.
Эпюра расчетных напряжений в поперечном сечении бистальной
балки. В предельном состоянии наибольшие напряжения в полках равны расчетному
сопротивлению высокопрочной стали пои, а часть стенки испытывает пластические
деформации. В запас прочности наибольшие напряжения в стенке принимаются
равными расчетному сопротивлению материала стенки (а не пределу текучести).
Жесткость и общую устойчивость бистальной балки
рассчитывают так, как будто она выполнена из высокопрочной стали.
Особенностью бистальной балки является работа стенкн в пластической стадии.
Поэтому ребра ставят чаще, а горизонтальные ребра жесткости, если они
располагаются в зоне пластических деформаций стенки, необходимо выполнять из
высокопрочной стали, так как напряжении в горизонтальном ребре примерно равны
напряжениям в стенке, а если ребро будет работать в стадии текучести, оно не
сможет удержать стенку от выпучивания (см. § 4 гл. 6).
В остальном конструкция бистальных балок и обычных балок
аналогична.
2. Предварительно-напряженные металлические балки
экономичнее обычных балок по расходу стали на 15—23%. Предварительное
напряжение чаще всего осуществляется включением в состав балки стальных
тросов (или пучков высокопрочной проволоки), располо- жснных в растянутой
зоне конструкции и натягиваемых при монтаже ( 8.16, в). При обжатии
конструкции в балке создаются начальные напряжения, обратные по знаку
напряжениям от нагрузки. На эксплуатационную нагрузку сечение работает
совместно с тросами как статически неопределимая система, при этом число
лншннх неизвестных равно числу напрягаемых элементов. Таким образом, в тросах
к усилиям от предварительного напряжения добавляются усилия от нагрузки. На
это суммарное усилие подбирают сечение троса. Обратные начальные моменты
позволяют существенно уменьшить сечение балки. Экономия стали, полученная в
балке, много больше веса тросов.
Предварительное напряжение осуществляют также сваркой двух
заранее изогнутых половин балки (верхней и нижней) и с помощью
принудительного смещения опор неразрезной балки .
3. Балки с ортотропной плитой — балки, верхние пояса
которых образованы из стального листового настила, усиленного продольными и
поперечными ребрами (см. 8.9, г). Продольные ребра необходимы для того,
чтобы листовой настил не потерял местную устойчивость (не' выпучился) от
сжимающих напряжений. Поэтому их ставят часто (расстояние между ребрами не
превышает 70 толщин настила). Поперечные ребра размещают значительно реже,
вследствие чего настил имеет различные механические свойства в продольном и
поперечном направлениях (этим определился термин — конструкции с различными
свойствами по взаимно перпендикулярным направлениям называют ортотропными).
Балкн с ортотропной плитой весьма экономичны и обладают
большой жесткостью при небольшой высоте. Именно такую конструкцию имеют балки
моста через р. Сава с рекордным пролетом — 261 м.
Вопросы для самопроверки
1. Назовите основные типы балок.
2. Укажите порядок подбора сечения прокатной
балки.
3. Что такое строительная, оптимальная и
минимальная высоты балки?
4. Укажите порядок предварительного подбора
сечения сварной балки.
5. Какие проверки выполняют при окончательном
расчете составной балки?
6. Когда и как изменяют сечение балки по ее длине?
7. Как устраивают шводские и монтажные стыкн?
8. Для чего ставит ребра жесткости в балках?
9. Как рассчитывают опорные ребра жесткости в
балках?
10. Укажите три типа балочных клеток.
11. Какие виды настилов применяют в балочных
клетках?
12. Укажите основные виды сопряжений балок.
|