3. Для определения р1азмера поясов балки, состоящих каждый из двух уголков и горизонтальных листов, необходимо выяснить, какой же момент инерции должна иметь балка.

Выше мы нашли величину необходимого момента сопротивления W=\ \ 100 см\ это - так называемый момент сопротивления нетто, рабочий момент сопротивления балки, или момент сопротивления ослабленного заклёпочными отверстиями сечения балки.

Перейдём к моменту инерции:

!eT нет -тах

здесь -гтах - расстояние от нейтральной оси до наиболее удалённого волокна балки. Величина max превышает половину высоты вертикального листа на толщину пакета горизонтальных листов; принимая, что эта толщина колеблется в обычных балках от 1 до 3 см, получаем:

-гтах = у +0Н-3) см.

в нашем случае примем гах = 622 = 64 см. Если мы при этом ошибёмся на 1 - 2 см, то относительная ошибка будет весьма малой. Далее находим

Лет = нет -тах = 11 100 64 711 ООО СмК

Практика проектирования показала, что ослабление момента инерции за счёт заклёпочных отверстий составляет обычно от 12 до 18%.

Полный момент инерции сечения, включающий в себя и моменты инерции площадей заклёпочных отверстий, будем называть J брутто и обозначать J, Следовательно, Уб =(1,12-5-1,18)У,

размеры стенки нам

Примем Убр = 1,15Унет=1 15.711 000818000 сж*. 4. Далее следует определить момент инерции поясов. Так как известны, то мы можем вычислить её момент инерции. Он равен

1 124 12

, bh

= lli£l-=i59 000 см.

На долю обоих поясов (горизонтальные листы и уголки) остаётся момент инерции:

Л = Лр - Л = 818 ООО - 159 ООО =

= 659 000 см.

Фиг. 255.

5. Теперь можно найти приблизительную величину площади пояса fn по его моменту инерции, предположив, что центр тяжести пояса обычно лежит на уровне верха вертикального листа (фиг. 255).

§ 98]

ПОДБОР СЕЧЕНИЯ КЛЕПАНЫХ БЛЛОк

Пренебрегая собственным центральным моментом инерции площади пояса, можно считать, что

Отсюда

2У 2-659000 Гп-- 242 -oDyV см .

Площадь пояса состоит из площади двух уголков и пакета горизонтальных листов.

Площадь уголков обычно составляет 0,30,5 от площади пояса, т. е. в нашем случае от 26 до 43 см. Выпишем из сортамента уголки, дающие нам приблизительно нужную площадь. Это уголки:

90 X 90 X 8 площадь двух уголков 27,8 см

90 X 90 X 9 100 X 100 X 8 100 X 100 X 10 100 X 100 X 7 100 X 100 X 18 125 X 125 X 8

31,2 31,2 38,4 30,4 34,4 39,4

Выберем из этой таблички уголки 100 X 100 X Ю. Тогда на долю площади пакета горизонтальных листов остается

86,0 - 38,4 = 47,6 cmpAS см\

Приняв, что в поясе должно быть два листа, и назначая толщину

листов 10 ММу мы должны взять ширину 6 = у = 24 см = 240 мм,

Брать листы толщиной 12 мм в данном

случае не можем, так как при этом ширина zMf-

окажется равной 20 см, листы не будут за- Г крывать уголков, не будут иметь свесов над ! [ I [Т I ними. /5* * -mt-

Ставить один лист 480X0 невозможно, так как будут большие свесы листа, не поддержанные уголками; эти свесы могут коробиться при работе сжатого пояса балки. Обычно свесы Фиг. 256.

допускаются в пределах от 5 до 30 мм\ верхний предел определяется требованием, чтобы расстояние от оси вертикальной поясной заклёпки до края листа не превышало 88, где 8 - тол-шина листа. При листах 240 X Ю свес получается (фиг. 256) равным 15 мм, что допустимо.

§ 99. Проверка прочности балки по нормальным напряжениям.

Задавшись размерами составных частей сечения, приступаем к проверке прочности балки по формулам (13.15) и (15.7), для чего следует вычислить более точно значения У, W, S, Вычисление всех этих величин удобно проводить в табличной форме. Таблица 21 подобных вычислений дана на стр. 333. Поясним произведённые в таблице подсчёты и записи.

Момент инерции уголков равен учетверённому моменту инерции одного уголка (фиг. 257). Этот момент инерции равен собственному центральному моменту инерции уголка (берём из таблиц сортамента) плюс произведение площади его на квадрат расстояния а от центра тяжести уголка до нейтральной оси; расстояние от края уголка до его центра тяжести дано в таблицах сортамента.

J h-tCM-

f

-оси

Фиг. 257.

Фиг. 258.

-ОСЬ

Подобным же образом вычисляется момент инерции обеих пар горизонтальных листов (фиг. 258).

Момент инерции выбранного нами сечения равен Убр = 811 ООО см. Как мы видим, несмотря на приближённость подбора, мы получили искомую величину момента инерции очень близкой к той, которую хотели получить. Разница составляет всего

811 000818000

818000 1UU - - и,У /о.

Теперь необходимо вычислить уменьшение момента инерции балки вследствие наличия заклёпочных отверстий.

Расположение Заклёпок на фасаде балки показано на фиг. 259, 260, 261.

Заклёпки в вертикальных и горизонтальных полках поясных уголков располагаются в шахматном порядке. Расстояние между заклёпками а называется шагом заклёпок. Определение величины шага эаклёпок в поясных уголках приведено ниже, в § 102. Шаг заклёпок в уголках жёсткости расчётом обычно не устанавливается, а берётся равным bd - ld где d - диаметр заклёпки.