Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Строительство->Контрольная работа
Система технической эксплуатации здания представляет собой комплекс взаимосвязанных организационных и технических мероприятий, направленных на обеспеч...полностью>>
Строительство->Контрольная работа
Настилы являются несущими элементами ограждающих деревянных покрытий. Настилы из досок применяют в покрытиях в виде сплошной конструкции или обрешетки...полностью>>
Строительство->Контрольная работа
По своему назначению любая крыша должна удовлетворять ряду важных эксплуатационных требований, так как ее состоя­ние сказывается на техническом состоя...полностью>>
Строительство->Контрольная работа
 Песчаные грунты сложены угловатыми и окатанными обломками минералов, размером от 2 до 0,005 мм (мелкозернистые пески имеют размеры 0,1-0,25 мм). Осно...полностью>>

Главная > Дипломная работа >Строительство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Исследование напряженно-деформированного состояния элементов составных балок

Введение

Балки являются одним из самых употребляемых строительных элементов любых зданий и сооружений. По своей статической схеме балки представляют конструкцию, как правило, работающую на поперечный изгиб. По стальным балкам могут быть осуществлены междуэтажные перекрытия каменных зданий, балки используются в стальных рамных каркасах высотных гражданских и общественных зданий, стальные балки применяются в спортивных и зрелищных сооружениях, в промышленных зданиях, в металлических мостах под автомобильные и железнодорожные дороги, в различных башнях и т.д.

Металлические балки. Наиболее рациональными из стальных являются прокатные балки двутаврового сечения: прокатные двутавры с уклоном внутренних граней полок и широкополочные двутавры с параллельными полками.

При недостаточной несущей способности и жесткости прокатных балок изготавливают составные сварные балки. Простейшая составная балка из 3-х листов: вертикального – стенки и 2-х горизонтальных поясов. Сечение балок может компоноваться из листа и 2х тавров. При больших нагрузках проектируют двустенные коробчатые балки.

В коснструкциях, подвергающихся динамическим нагрузкам, целесообразно составные балки проектировать на высокопрочных болтах или заклепках.

В строительстве находят применение и другие виды балок. Сквозные балки с перфорированной стенкой применяют в том случае когда необходимо увеличить несущую способность прокатных двутавров. Их получают за счет увеличения высоты перфорированной стенкой, при этом увеличивается несущая способность и жесткость балок. Для уменьшения влияния поперечной силы в некоторых случаях прнменяют раскосы.

В балках с гофрированными стенками конструктивно увеличена жесткость стенки. В таких балках нет ребер жесткости, за счет этого уменьшается расход металла на стенку и длина сварных швов. Стенки выполняются волнистыми с соотношением высоты волны к длинне волны 1/5....1/20, при этом длина заготовки стенки увеличивается на 3...5%. Применение таких балок дешевле на 10... 15% по сравнению с обычными сварными.

Предварительно-напряженные балки, у которых задают начальные напряжения, обратные по знаку, тем, которые будут при эксплуатации. Предварительное напряжение осуществляется в основном тремя способами. затяжками, регулировкой уровня опор, предварительным выгибом. За счет предварительного , напряжения можно уменьшить расход стали на 10...20%, а стоимость на 5... 12%.

Бистальные балки выполняют из различных марок сталей. Наиболее нагруженные элементы балок - пояса балок, менее нагружены стенки. В бистальных балках для поясов применяют стали более высокой прочности (10Г2С1, 14Г2), для стенок - стали обычной прочности. Бистальные балки применяют широко при статическом действии нагрузок. Применение таких балок может дать экономию от 5 до 15% стоимости по сравнению с балками из стали одной марки.

Балки с тонкими стенками выполняются жесткими ребрами (рис.6.2.б). В обычных балках мы имеем отношение tw/hw = 1/100 1/200; в балках с тонкой стенкой соотношение принимаеткс tw/hw = 1/350 1/700 (hw – высота стенки; tw - толщина стенки). Концентрируя металл в ребрах и уменьшая толщину стенки, можно получить экономию стали до 10...20%.

Деревянные балки. Клееные цельнодеревянные конструкции или деревянные в сочетании с фанерой применяют в несущих и ограждающих частях зданий промышленного, гражданского, сельскохозяйственного назначения и в мостах.

Клееные балки применяют в несущих конструкциях покрытий, пе-рекрытий холодных и отапливаемых здаиий; их изготовляют прямоугольного и двутаврового сечений.

В междуэтажных и чердачных перекрытиях пролетом до 6,5 м рекомендуется применять дощатые балки двутаврового и рельсового сечений с полками и стенками из цельных досок; для несущих конструкций промышленных зданий балки с параллельными поясами применяют прямоугольного и двутаврового сечений пролетом от 6 до 12 м.

Клеефанерные двускатные или с параллельными поясами балки (рис. 2) применяют как несущие конструкции покрытий для пролетов 6-15 . В балках двутаврового сечения стенки выполняют из клееной или бакелизированной фанеры толщиной не менее 10 мм, а пояса — из двух слоев досок или брусков с каждой стороны стенки. Первый слой поясов, прикрепляемый к фанере, во избежание разрыва клеевого шва при различной усушке дерева и фанеры выполняют из двух узких досок шириной не более 8—10 см, располагаемых с горизонтальным зазором между ними не менее 1 —1,5 см.

Деревянные клееные балки с волнистой фанерной стенкой имеют двутавровую форму, полки выполняют из деревянных прямоугольных брусков с волнообразной фанерной стенкой из водостойкой фанеры. Бруски поясов рекомендуется применять цельного сечения при необходимости стыки выполнять зубчатым шипом, изготавливаемым специальной фрезой. Фанерную волнистую стенку на клею заделывают в пазы, выбранные в поясах балок. Односкатные и двускатные балки пролетом от 6 до 9 м применяют в качестве несущих конструкций одноэтажных промышленных и особенно сельскохозяйственных зданий. По торцам балок устраивают ребра жесткости, которые следует устанавливать после запрессовки фанерной стенки. Балки антисептируют обмазкой или опрыскиванием из краскопульта. Деревянные бруски не должны иметь влажность выше 15%. Толщину, высоту фанерной стенки, а также длину и высоту волны фанеры определяют расчетом.

Двутавровая балка со стенкой из плиты OSB.

Исключительные параметры таких балок являются результатом свойств характерных двутавровому сечению, а также высокого качества составных материалов - слоёв из клееного дерева и полотна из плиты OSB 3. Составные элементы балки подвергаются прессовке в специальных прессах с использованием водостойких клеев, благодаря чему они достигают высокую жесткость и гарантированную стабильность размеров. Благодаря точной разработке продукта исчезла проблема скрипа и скручивания деревянных балок. Перекрытия, изготовленные из таких двутавровых балок, отличаются более высокой термической изоляционной характеристикой по сравнению с традиционными бетонными перекрытиями. Двутавровая балка идеально подходит для каркаса крыш, перекрытий и стен. Грузоподъемность балок позволяет выдерживать более высокие нагрузки при больших пролетах. Благодаря малому собственному весу монтаж балок прост ( не требуется подъёмный кран) и не занимает много времени по сравнению с монтажом железобетонных балок или балок из цельной древесины.

1.Обзор информационных источников

1.1. Материалы для составных балок.

Металл - первый искусственный материал в строительстве и архитектуре.

Первые конструкции из металла появились еще до нашей эры. Так, в IV веке до н.э. были найдены колонны в Индии, в 125 г. до н.э. в Риме был обнаружен Пантеон с куполом диаметром 43 м.

В XVII веке кованые бруски сваривались кузнечной сваркой или соединялись на клиньях. В этот период появляются теоретические исследования в области сопротивления материалов, формулируется закон Гука (1678 г.), закон механики Ньютона (1687 г.).

В XVIII веке более всего применяются конструкции из чугуна. Россия выходит на первое место по производству чугуна. Первые чугунные конструкции перекрытий появились на Урале (перекрытие крыльца Невьянской башни). В 1720 году Вариньон формирует теорию 3-х моментов, в 1749 г. Эйлер разрабатывает теорию продольного изгиба.

В конце XVIII в. создается метод пудлингового получения железа, этот период можно считать началом применения металлических (железных) конструкций в зданиях и сооружениях.

Вначале XIX века в Англии были применены зетовые профили, позднее осуществили прокат двутавровых: балок. В России в 40х годах XIX века был освоен прокат профильного и листового металла. Во 2-й половине XIX века чугунные конструкции достигли совершенства: создано такое крупное сооружение, как арочный мост из чугунных двутавровых балок через реку Неву в Петербурге (автор С.В. Кербедз), который эксплуатировался до 40-х годов XX столетия. Важнейшим событием этого периода стало возведение Бруклинского моста пролетом 488 м. В 1856 г. открыт бессемеровский, в 1864 г. - мартеновский и в 1878 г. томасовский способы производства стали. Чугун уступает место новому материалу более технологичному и надежному в эксплуатации. Наступает переломный этап в развитии металлоконструкций.

Появление нового материала - стали стимулировало развитие методов расчета конструкций. Работы Л. Навье, Э. Винклера, О.Мора, Д.И. Журавского, Ф.С.Ясинского, Н.А. Белелюбского, В.Г.Шухова, Н.С.Стрелецкого и многих других позволили создать стройную методику расчета.

В 20-м столетии построены уникальные сооружения: мосты в Японии пролетом 2500 м, высотные здания высотой 620 м в Канаде и др.

Материалами для металлических конструкций служат прокатная сталь, стальное литье и алюминиевые сплавы. Сталь - сплав железа с углеродом и незначительным количеством примеси и легирующих добавок. Стали, подразделяются на стали углеродистые и легированные. Наибольшее применение получила малоуглеродистая сталь. По способу выплавки стали, подразделяют на мартеновские и конверторные, при поставке их не различают по способу изготовления. В зависимости от степени раскисления различают спокойную, полуспокойную и кипящую стали.

В зависимости от механических свойств () стали условно делят на три группы - с обычной, повышенной и высокой прочностью. К сталям с обычной прочностью относят малоуглеродистые стали, с повышенной прочностью – низколегированные, и высокой прочности - среднелегированные стали.

Древесина - естественный старейший строительный материал. Первые конструкции и сооружения были выполнены из дерева: дома, мосты, оборонительные сооружения, корабли и т.д. Но как о произведениях инженерного искусства можно начинать с древнеримских мостов. Пролеты достигали 40 м. Проекты мостов были выполнены и опережали свое время. В XIX веке возведены: арочный мост пролетом 298 м через Неву И. П. Кулибина (17761 балочный мост пролетом 100 м через Рейн (1756-1758). Шпиль колокольни церкви Св. Петра в Риге высотой 130 м был возведен в 1666 г. Р. Бинденшу.

В ХУIII веке в России строят первые сооружения из дерева: башня Адмиралтейства (1738) высотой 72 м, шпиль колонны Петропавловского собора (1703-1710) высотой 118 м. Все сооружения выполнены без предварительных расчетов, т.е. интуитивно, и можно поражаться мастерству «самоучек». До середины прошлого века дерево было практически единственным универсальным материалом массового применения для перекрытий больших пролетов. Однако дерево постепенно стало уступать главенствующую роль железу (чугуну и стали) и к началу XX века было почти полностью вытеснено из сферы инженерных конструкций.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Контрольная работа по Строительству (2)

    Контрольная работа >> Строительство
    ... материалами. Крупными научными исследованиями, проведенными институтами ... между отдельными составными частями сырьевой ... используют для бетонирования балок, колонн, ... сказывается на напряженно-деформированном состоянии элементов конструкций. Предупредить ...
  2. Сопромат (2)

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... Напряженное состояние в точке. Уравнения равновесия...... Определение напряжений на произвольной площадке. Главные оси и главные напряжения......................................... Деформированное состояние ... Для исследования напряженного состояния в ...
  3. Разработка системы Автоматизированное решение задач механики

    Дипломная работа >> Информатика
    ... Элементы входного языка 4.3 Элементы промежуточного языка 4.4 Элементы ... составной ... напряженно-деформированного состояния при центральном растяжении-сжатии прямых стержней, кручении валов, плоском изгибе балок ... в дальнейших исследованиях необходимость отсутствует ...
  4. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов

    Книга >> Физика
    ... и составного стержня ... опертых балок (рис ... напряженное состояние стержня определяется суммированием напряженных состояний ... деформированного состояния тела (явление выпучивания). Потеря устойчивости первоначальной формы равновесия для большинства элементов ...
  5. Строительная механика (1)

    Реферат >> Строительство
    ... сопротивлении балок изгибу являются ... точности оценить напряженно-деформированное состояние конструкций, ... – ее составная часть, ... элементов конструкций привело к развитию специфических методов расчета, связанных с геометрией рассматриваемого объекта исследований ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0016701221466064