Меню Рубрики

Установка ребер жесткости в балках

Ребра жесткости в балках, их назначение, конструкция и размеры.

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

Как указывалось выше, укрепление стенок балок для обеспечения их устойчивости производится ребрами жесткости.

В сварных балках ребра делаются из полосы шириной bр, определяемой по эмпирической формуле

где h — высота стенки в мм.

В клепаных балках ребра делаются из уголков, ширина выступающей полки которых определяется по той же формуле (55.VI). Толщина ребер принимается не менее 1/15bр. Все ребра проектируют симметричными относительно оси балки, располагая их друг против друга.

Приварка ребер (кроме опорных) к стенке производится швами минимальной толщины (hш = 4/5 мм). На обоих концах ребра срезают, размер катета среза 40 — 50 мм.

В клепаных балках ребра из уголков обязательно заводят на поясные уголки, доводя их до выкружки уголков. Для этого между уголком жесткости и стенкой балки помещается прокладка, по толщине равная толщине поясных уголков. Уголки жесткости приклепываются минимальным числом заклепок, т. е. с шагом, приближающимся к 12d.

Конструкция ребер жесткости

При неподвижной сосредоточенной нагрузке необходимо в местах приложения сосредоточенных грузов предусматривать постановку ребер жесткости, воспринимающих нагрузку и распределяющих ее по стенке.

В месте опирания балки на опору действует опорная реакция, распределенная на сравнительно небольшом участке балки. Рассматривая опорную реакцию как активную сосредоточенную силу, передачу этой силы на стенку производят через опорные ребра жесткости, которые для этого плотно пригоняют к нижнему поясу балки и соответственно прикрепляют к стенке балки.

Таким образом, выступающая нижняя торцовая поверхность опорных ребер испытывает сжатие, а также смятие, вызванные опорной реакцией.

Требуемая площадь сечения опорных ребер определяется по формуле

где А — расчетная опорная реакция;

Rсм.т — расчетное сопротивление стали смятию торцовой поверхности;

m — коэффициент условий работы.

В клепаных балках по формуле (56.VI) определяется площадь части выступающих полок уголков, которые должны быть пригнаны к поясу, поскольку прилегающая к стенке полка уголка и часть выступающей полки срезаются во избежание попадания их на выкружку поясного уголка.

Кроме того, опорные ребра или уголки должны быть проверены на продольный изгиб из плоскости балки, как стойки, нагруженные опорной реакцией. В состав площади сечения F такой условной стойки включаются ребра жесткости и полоса стенки по 15 8 с каждой стороны ребра, так что получается крестообразное сечение. Расчетная длина стойки lр принимается равной высоте стенки. Проверка производится по формуле

Прикрепление опорных ребер или уголков к стенке рассчитывается на сдвиг от опорной реакции А.

источник

РАЗМЕЩЕНИЕ РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ

Гибкость стенки пролетной балки в ее средней части

Здесь h и δC — высота и толщина стенки соответственно.

Обычно при 160 4 , фактический же с учетом двух частей стенки шириной 20δС по обе стороны от ребра

м 4 .

Рис. 10.9. Установка большой диафрагмы

Поскольку м 4 , увеличим толщину ребра до δР=8 мм, а ширину bPдо 100 мм. Тогда м 4 , что больше требуемого значения.

Шаг поперечных ребер для обеспечения прочности рельса должен быть

где — минимальный момент сопротивления рельса; Rуп=350 МПа — нормативное сопротивление материала рельса; D=128 кН — давление колеса тележки (см. рис. 4.3); γр=0,5 — коэффициент условий работы рельса.

В соответствии с этими условиями при ширине поверхности катания колеса (диаметром DK=400 мм) В1 =80 мм(табл.7.1) устанавливается рельс с шириной головки мм. Этому размеру соответствует рельс Р43, минимальный момент сопротивления которого = 208 см 3 (табл. 10.2).

Основные данные железнодорожных рельсов

Тип рельсов Основные размеры, мм ГОСТ на конструкцию и размеры
A B C D R r
Р8 Р11 Р18 80,5 ГОСТ 6368-82
Р24 Р43 Р50 10,5 14,5 ГОСТ 7173-54 ГОСТ 7174-75
1Р65 2Р65 ГОСТ 8161-75
Тип рельсов Расчетные данные Масса 1 м рельса, кг
Площадь поперечного сечения, см 2 z1, см z2, см Моменты инерции, см 4 Моменты сопротивления, см 3
Jx Jy W1 W2 W3
Р8 Р11 Р18 Р24 Р43 Р50 1Р65 2Р65 10,76 14,28 22,88 31,79 65,99 82,65 82,79 2,89 3,96 4,31 5,33 6,85 7,05 8,13 8,17 3,61 4,09 4,69 5,47 7,15 8,15 9,87 9,87 60,21 126,6 238,4 497,8 9,88 17,06 40,68 86,1 20,86 31,99 55,36 93,39 217,3 — 16,66 30,93 50,81 91,02 208,3 — 3,66 5,17 10,17 18,72 8,42 11,18 17,91 24,90 44,65 51,67 64,72 64,98
Читайте также:  Установка капкана на тропах

При этих параметрах шаг поперечных ребер

м.

Учитывая, что верхний пояс пролетной балки достаточно тонок, для обеспечения его прочности при действии местных напряжений от давления колес тележки принимаем конструк­тивно шаг малых диафрагм мм, шаг больших диа­фрагм lБ=3lМ=3·1200=3600 мм.

Проверка прочности поперечного ребра по условию ра­боты его верхней кромки на сжатие делается по формуле

где — длина линии контакта рельса и пояса над ребром; B=0,114м — ширина подошвы рельса Р43 (см. табл. 10.2). Тогда м, D=128 кН; R=243МПа — расчетное сопротивление материала при сжатии; — расчетная зона распределения давления колеса по ребру; м 4 — момент инерции пояса; м 4 — момент инерции рельса (см. табл. 10.2); — коэффициент условий работы.

Тогда м.

Таким образом, напряжение сжатия Па, что намного меньше допустимого напряжения тR = 0,855 • 243 = 208 МПа.

Проверку прочности верхнего пояса между диафрагмами необходимо проводить в силу того, что он испытывает напряжения от местного изгиба, деформируясь совместно с рельсом.

Величины местных напряжений:

(10.1)

(10.2)

В этих выражениях l=1,2 м — расстояние между диафраг­мами; δП=0,008 м — толщина пояса; μ— коэффициент Пуассона; JP=14,89·10 -6 м 4 — момент инерции рельса; b=0,48м — размер «в свету» между стенками балки.

МПа.

Подставив числовые значения параметров в формулы (10.1) и (10.2), имеем:

МПа,

МПа.

Прочность пояса с учетом напряжений σx общего изгиба балки проверяется по приведенным напряжениям для плоского напряженного состояния:

(10.3)

Подставим в это уравнение параметры, полученные выше:

МПа.

Расчетное сопротивление материала:

МПа>129 МПа,

и следовательно, прочность верхнего пояса обеспечена.

Местная устойчивость стенок при действии нормальных напряжений обеспечивается установкой диафрагм. Проверка производится по условию (8.11):

где — критическое напряжение, при котором происходит потеря устойчивости.

Подставив значения толщины δС и высоты стенки h в середине пролета, имеем

МПа.

Отношение нормальных напряжений (σx =138,9 МПа) к критическим , что говорит о достаточно высокой устойчивости стенок.

Продольное ребро жесткости.

При жесткости 160≤S≤265, как указывалось в начале раздела, рекомендуется ставить одно продольное ребро. В нашем примере , и в силу незначительного превышения границы необходимость установки продольного ребра жесткости отпадает.

Дата добавления: 2019-02-07 ; просмотров: 728 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

Ребер жесткости главной балки

Местное выпучивание элементов конструкции под действием сжимающих, нормальных или касательных напряжений, или при их совместном действии, называется потерей местной устойчивости.

В главных балках местную устойчивость могут потерять верхний сжатый пояс, от действия нормальных напряжений, и стенка, от действия нормальных и касательных напряжений. Местная потеря устойчивости элементов конструкции может повлечь за собой потерю несущей способности всей балки, поэтому расчеты на местную устойчивость относятся к расчетам по первой группе предельных состояний.

Устойчивость сжатого пояса обеспечена выбранными ранее размерами: bf и tf (п. 3.5,в).

При выполнении условия (3.14) устойчивость стенки балки будет обеспечена без продольных ребер жесткости.

При укреплении стенки балки с двусторонними поясными швами и поперечными ребрами жесткости проверки местной устойчивости балки не требуется , если выполняется условие

, (3.40)

Схема балки с поперечными ребрами жесткости представлена на рис. 3.5.

Читайте также:  Установка лебедки на задний бампер уаз

Рис. 3.5. Отправочная единица главной балки с поперечными ребрами жесткости

Расстояния между поперечными ребрами зависят от условной гибкости стенки и установлены нормами (см. п. 7.10 [4]).

толщина ребра — ts > 2bh , мм.

Если > 3.5, то необходимо выполнить проверку устойчивости стенки балки.

Проверка выполняется для отсека (участка стенки между двумя соседними ребрами жесткости), в котором стенка испытывает одновременное воздействие нормальных и касательных напряжений.

При отсутствии местных напряжений в стенке, которые могут появиться, например, при опирании балок на верхний пояс главной балки (этажное сопряжение) проверку устойчивости выполняют по формуле:

, (3.41)

где и — соответственно нормальное и касательное напряжения, действующие в рассматриваемом сечении отсека, определяемые по формулам:

; , (3.42)

и — критические значения нормальных и касательных напряжений, вычисляемые по формулам:

; . (3.43)

Коэффициент сcr следует принимать по СНиП [4] для сварных балок по табл. 21, предварительно определив коэффициент по формуле:

(3.44)

где hef = hw; t = tw; bf и tf — соответственно ширина и толщина сжатого пояса балки, (табл.22 [4]).

В формуле (3.43) , где d — меньшая из сторон отсека;

(a или h); — отношение большей стороны пластинки к меньшей.

Если условие (3.41) не выполняется, необходимо, либо уменьшить размер отсека, поставив дополнительные ребра жесткости, либо повысить жесткость стенки, увеличив ее толщину.

источник

Установка ребер жесткости в балках

8.131 В опорных сечениях, в местах передачи сосредоточенных сил (кроме мест опирания мостовых поперечин), расположения поперечных связей в сплошных изгибаемых балках должны быть предусмотрены поперечные ребра жесткости из полос, уголков или тавров.

Промежуточные поперечные, а также продольные ребра жесткости следует предусматривать в соответствии с расчетом местной устойчивости стенок для стадий изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

При отсутствии местного давления продольные ребра жесткости следует располагать на расстояниях от сжатого пояса:

при двух или трех ребрах: первое ребро — (0,15-0,20) hw.; второе ребро — (0,40 — 0,50) hw; третье ребро следует располагать, как правило, в растянутой зоне стенки.

Расчетную высоту стенки hw следует принимать в соответствии с приложением X.

В балках со стенкой, укрепленной только поперечными ребрами, ширина их выступающей части bh должна быть для парного симметричного ребра не менее hw/30 + 40 мм, для одностороннего ребра — не менее hw/24 + 50 мм; толщина ребра ts должна быть не менее .

При укреплении стенки поперечными и продольными ребрами жесткости моменты инерции их сечений должны удовлетворять нормам таблицы 8.38 для поперечных ребер и таблицы 8.39 — для продольного (при одном продольном) ребра.

8.132 В железнодорожных мостах поперечные ребра жесткости следует приваривать к стенке, поясам балки и к продольным ребрам жесткости по всему контуру примыкания без вырезов для пропуска сварных швов; сварные швы прикрепления ребер накладываются поверх пропускаемых под ребром. На поясах балки свободный край ребра следует не доводить до кромки, обеспечивая замыкание сварного шва вокруг торца ребра так, чтобы от кромки до сварного шва оставалось не менее 30 мм.

В автодорожных мостах в ребрах жесткости, приваренных к стенке балки, в местах их примыкания к поясам балки, к ребрам жесткости другого направления и к фасонкам связей необходимо предусматривать скругленные вырезы радиусом не менее 50 мм.

8.133 В сварных балках концы промежуточных поперечных ребер жесткости, прикрепленные фрикционными соединениями, должны плотно примыкать к поясным листам балок. Для обеспечения этого допускается во всех мостах постановка на концах ребер специальных переходных деталей, в железнодорожных мостах допускается применение уголковых ребер жесткости, прикрепленных к стенке и поясам с помощью фрикционных соединений, а в автодорожных, городских и пешеходных — приварка ребер к поясам. При этом торцы поперечных ребер жесткости, к которым прикрепляются поперечные ребра ортотропной плиты автодорожной проезжей части, должны быть приварены к поясам балки независимо от типа исполнения конструкций и знака напряжений в поясе и с учетом требований 8.168.

Читайте также:  Установка блока предохранителей skoda

Допускается устройство обрывов промежуточных поперечных ребер жесткости на стенке вблизи поясов с оформлением зоны обрыва ребра в соответствии с требованиями 8.165.

μ Is/(hw t 3 w) для поперечных ребер
0,75 0,80
0,62 1,44
0,50 2,8
0,40 4,6
0,33 6,6
Обозначения, принятые в таблице 8.38: Is — момент инерции поперечного ребра; hw — расчетная высота стенки, принимаемая по приложению X; tw — толщина стенки балки; где а — расстояние между осями поперечных ребер жесткости.
h1/hw Необходимый момент инерции сечения продольного ребра Isl Предельные значения Isl
минимальные максимальные, учитываемые в расчете
0,20 (2,5-0,5 a/hw)a 2 t 3 w/hw 1,5 hwt 3 w 7 hwt 3 w
0,25 (1,5-0,4 a/hw)a 2 t 3 w/hw 1,5 hwt 3 w 3,5 hwt 3 w
0,30 1,5 hwt 3 w
Обозначения, принятые в таблице 8.39: h1 — расстояние от оси продольного ребра жесткости до оси ближайшего пояса в сварных балках или до крайней риски поясных уголков к балках с болтовыми соединениями; a, hw — см. обозначения в таблице 8.38; Isl — момент инерции сечения продольного ребра; tw — толщина стенки балки. Примечание — При вычислении Isl для промежуточных значений h1/hw допускается линейная интерполяция.

В местах передачи сосредоточенных сил следует предусматривать пригонку торцов ребер жесткости к листу пояса балки.

Концы промежуточных поперечных ребер жесткости сварных балок должны, как правило, плотно примыкать к поясным листам балок. Для обеспечения этого допускается во всех мостах постановка на концах ребер специальных переходных деталей, в железнодорожных мостах допускается применение уголковых ребер жесткости, прикрепленных к стенке с помощью фрикционных соединений, а в автодорожных, городских и пешеходных — приварка ребер к поясам. При этом торцы поперечных ребер жесткости, к которым прикрепляются поперечные ребра ортотропной плиты автодорожной проезжей части, должны быть приварены к поясам балки независимо от типа исполнения конструкций и знака напряжений в поясе и с учетом требований 8.168. Допускается устройство обрывов промежуточных поперечных ребер жесткости на стенке вблизи поясов с оформлением зоны обрыва ребра в соответствии с требованиями 8.165. В железнодорожных мостах приварка поперечных ребер к поясам должна производиться в соответствии с требованиями 8.132.

8.134 Продольные ребра жесткости в сварных балках следует применять лишь в тех случаях, когда обеспечение местной устойчивости за счет постановки одних поперечных ребер жесткости и изменения толщины стенки оказывается нецелесообразным.

В железнодорожных мостах в сварных балках продольные ребра жесткости следует применять всегда в сочетании с поперечными, при этом предусматривая их постановку и в растянутой зоне симметрично ребру, в сжатой зоне, уменьшая свободную поверхность листа стенки.

8.135. Привариваемые к стенке или полке балки ребра жесткости, параллельные заводским или монтажным сварным стыковым швам стенки или полки, должны быть удалены от них на расстояние не менее 10 tw в конструкциях обычного исполнения и 20 tw — северного исполнения.

Перо или обушок уголка, используемый в виде ребра жесткости и прикрепляемый к стенке болтами, от стыкового сварного шва стенки должны быть удалены на расстояние не менее 5 tw.

8.136 Ребра жесткости должны быть прикреплены сплошными двусторонними швами.

Ребра жесткости и швы, прикрепляющие их к стенке, в местах пересечения стыковых швов стенки прерывать не допускается.

В пролетных строениях всех назначений и исполнений в местах пересечения ребер жесткости необходимо пропускать непрерывными продольные ребра и их швы, а поперечные ребра (кроме опорных) прерывать и прикреплять к ним угловыми швами; эти швы в растянутой зоне стенки должны иметь отношение катетов 1:2 (больший катет — на продольном ребре) и плавный переход к основному металлу.

При обрыве продольных ребер жесткости у болтового поперечного стыка стенки оформление зоны обрыва ребра должно отвечать требованиям 8.165.

источник

Добавить комментарий