Балки переменного сечения серия: Сварная балка переменного сечения. – Завод металлоконструкций Аполло

4БСД 18-2-1-9 АIV по стандарту: Серия 1.462.1-16/88

увеличить изображение

Стандарт изготовления изделия: Серия 1.462.1-16/88

Балки стропильные двускатные 4БСД 18-2-1-9 АIV – железобетонные изделия, используемые в строительстве несущих кровельных конструкций. Элемент представляет собой трапециевидную с постоянным уклоном верхнего пояса балку периодического двутаврового сечения с тонкой стенкой и уширенными опорными частями.

Укажем основные конструктивные особенности:

1. Ширина зауженного места рассчитывается с учетом нормального расположения преднапряженных арматурных каркасов (в расчет берут зажимы натяжных устройств), а также возможности уплотнения бетонной смеси в вертикальном положении.

2. Толщина уширенной части 330 мм должна соответствовать условиям создания надежной и долговечной опоры наклонных секций и обеспечения устойчивости при выполнении монтажных и транспортировочных работ.

3. Переход от полок к вертикальной стенке выполняется посредством вутов под углом 45 градусов.

4. Сечение на опоре прямоугольное и совпадает по толщине с полками консоли.

5. Двускатная балка имеет ломаный верхний и прямой нижний пояс. Уклон для скатных крыш составляет 1:12/15.

1. Варианты написания маркировки

Маркировочные знаки записывают следующими комбинациями:

1. 4БСД 18-2-1-9 АIV;

2. 4БСД 18.2-1-9 АIV;

3. 4БСД 18-2.1-9 АIV;

4. 4БСД 18-2-1.9 АIV;

5. 4БСД 18.2.1-9 АIV;

6. 4БСД 18.2.1.9 АIV.

2. Основная сфера эксплуатации

Стропильные балки 4БСД 18-2-1-9 АIV применяют в строительстве кровельных двускатных систем одноэтажных промышленных предприятий и зданий различного назначения. Это несущие конструкции, предназначенные для перекрытия пролета до 18 метров. Балки монтируют в качестве поперечных ригелей, по которым укладывают плиты покрытия различных размеров. Элементы запроектированы как свободно опорные элементы на двух опорах. Они воспринимают равномерно-сосредоточенные нагрузки от плит покрытия, снега, а также фактические нагрузки от фонарей, подвесного грузоподъемного транспорта и оборудования.

3. Обозначение маркировки

Знаки условного обозначения формируют согласно требованиям действующей Серии 1.462.1-16/88. В маркировку вносят данные о типоразмере, типе конструкции, основных размерных данных, класс несущей способности и арматуры, а также конструктивные особенности балочного изделия. Обозначение пишут на торцевой грани опоры черной краской, которая не стирается на протяжении всего срока эксплуатации.

Буквенно-цифровая комбинация 4БСД 18-2-1-9 АIV читается следующим образом:

1. 4 – типоразмер;

2. БСД – балка стропильная двускатная;

3. 18 – округленная координационная длина, записывается в метрах;

4. 2 – условное обозначение двутаврового сечения;

5. 1 – условное обозначение уклона верхнего пояса, принимается равным 5%;

6. 9 – группа несущей способности;

7. АIV – класс напрягаемой арматуры с предварительным термическим упрочнением, высокая стойкость к коррозионному растрескиванию.

Технические характеристики:

Длина = 17960;

Ширина = 330;

Высота = 1350;

Вес = 9500;

Объем бетона = 3,8;

Геометрический объем = 8,0012.

4. Основные материалы для изготовления

Балки стропильные двускатные 4БСД 18-2-1-9 АIV производят по стандартизированной технологии виброформования в вертикальном положении в металлических опалубках. Процесс протекает в условиях специализированного завода, обслуживание машин осуществляет квалифицированный персонал. Готовая продукция проходит комплекс приемо-сдаточных испытаний, на основании которых составляют техническую документацию.

Двускатные балки армируют стальными сварными конструкциями переменной высоты. Используется продольная предварительно термически упрочненная арматура, располагаемых по определенной схеме. Для поперечной вязки берут вязальную проволоку класса Вр-2. Подбор арматуры выполняется в соответствии с расчетами на изгиб, прогиб и трещиностойкость.

Сварные каркасы стенок, хомуты полок и продольные стержни верхнего пояса выполняют из стали класса А-300. Дополнительная арматура в виде сеток и вертикальных стержней закладывается в местах опор, где возникают значительные усилия от реакции опор и предварительного обжатия. Напомним, что «слабым» местом балки является не центр, а расстояние от края размером 0,4 от опорной части. На этих участках рабочая высота и несущая способность уменьшаются сильнее, чем в момент внешних нагрузок. Постановка подобных конструкций позволяет снизить эксцентриситет усилий обжатия, соответственно, уменьшить растягивающие напряжения верхнего пояса.

5. Транспортировка и хранение

Балки двускатные 4БСД 18-2-1-9 АIV перевозят автомобильным, железнодорожным и водным спецтранспортом. Изделия крепят стальной проволокой и изолируют деревянными подкладками. Погрузо-разгрузочный комплекс выполняет спецтехника. Складирование балок осуществляется штабелями в 2-3 ряда.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер.
Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ).
Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Катюшин В. В. — Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, cтроительство)

Главная » Литература » Стальные конструкции » Катюшин В. В. — Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, cтроительство)

Катюшин В. В.

Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, cтроительство)

Стройиздат, 2005

 

Катюшин В.В. Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, строительство). — М.: ОАО «Издательство «Стройиздат», 2005. — 656 с: ил.

ISBN 5-274-02030-5

Рассмотрено проектирование каркасов зданий и сооружений с применением стальных рам из сварных двутавров переменного сечения.

Изложены вопросы подбора сечений рамных конструкций, расчета их элементов на прочность; местную и общую устойчивость; расчет фланцевых соединений при действии изгибающих моментов, продольных и поперечных сил, а также с учетом низких температур и динамического нагружения. Приведены расчеты элементов каркаса (прогонов стен покрытия, стоек фахверка и т.д.) с учетом особенностей работы рамных конструкций переменного сечения.

Для научных и инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных организаций.

ББК 38.708

ISBN 5-274-02030-5

© ОАО «Издательство «Стройиздат», 2005

© Катюшин В.В., 2005

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Эта книга, как и любая другая, посвященная прикладным задачам, содержит множество ошибок, в том числе: орфографические; математические; ошибки при построении моделей; ошибки при интерпретации результатов расчетов, ошибки вычислений, etc…

Так как автор не только набирал текст, но и выполнял всю остальную работу, связанную с написанием этой книги, он несет ответственность за перечисленные ошибки. Оправданием ему служит то, что, если затронутые в книге вопросы, окажутся интересными, то другие исследователи несомненно обнаружат и исправят эти ошибки. Если же эти вопросы будут неинтересны, то все ошибки, кроме, пожалуй, орфографических, окажутся незамеченными.

Предлагаемая вниманию читателей книга появилась в результате длительной работы автора и его коллег в области расчетов, проектирования и строительства зданий со стальными рамными каркасами из сварных двутавров переменного сечения и, в какой-то степени, является собранием вопросов и проблем, с которыми приходилось и приходится сталкиваться инженеру при проектированию таких зданий.

Содержание книги основано на известных научных и нормативных источниках а также включает существенную долю собственных работ автора.

Некоторые представленные в книге результаты имеют специфический характер и относятся непосредственно к зданиям с каркасами из рамных сплошностенчатых конструкций. Другие результаты имеют более общий характер и могут быть использованы при расчетах и проектировании других металлических конструкций.

Рамные конструкции из сварных двутавров обладают рядом преимуществ по сравнению с решетчатыми конструкциями. К очевидным преимуществам можно отнести высокую технологичность этих конструкций по всем заготовительным и сборочным операциям, возможность глобальной автоматизации производства, исключительную надежность, в том числе при воздействии динамических нагрузок и низких температур, повышенную коррозионную стойкость, малую строительную высоту, позволяющую существенно уменьшить строительный объем зданий и практически исключить дополнительную монтажную сборку, присущую фермам больших пролетов и др.

К дополнительным, неявным преимуществам сплошностенчатых конструкций, следует отнести следующее:

1. Использование ограниченного, по сравнению с другими конструкциями, сортамента исходных материалов. Так, использование листа 4+6 толщин позволяет практически полностью заменить весь сортамент прокатных двутавров (около 100 позиций). Использование листа для производства второстепенных конструкций каркаса (прогонов кровли и стен, легких ригелей и т.д.) из гнутых профилей позволяет исключить жесткую зависимость производителя от поставщиков при выпуске самых разнообразных зданий и сооружений.

2. Производство элементов рамных конструкций зданий различных размеров очертаний и сечений имеет одну технологическую базу, что делает возможным выпускать каркасы зданий различных размеров и конфигураций на одном наборе оборудования.

3. Применение элементов из сварных двутавров позволяет получать при проектировании наиболее оптимальные по носовым показателям сечения, параметры которых могут непрерывно меняться в широких пределах, в отличии от дискретного изменения параметров прокатных профилей. Это позволяет широко использовать при проектировании методы оптимизации, а отсутствие жесткой зависимости от поставок исходных материалов и гибкость производства, реализовывать полученные оптимальные решения на практике.

Перечисленные выше положительные качества сплошностенчатых конструкций позволяют создавать конструкции, обладающие превосходными технико-экономическими качествами, архитектурной выразительностью и позволяющие гибко, точно и эффективно действовать в условиях динамически изменяющегося рынка. Примером этому могут служить многочисленные фирмы, успешно действующие на строительном рынке. В числе зарубежных фирм следует отметить такие фирмы, как BUTLER, ARMCO STEEL Corp, Robertson System, CONDOR и др. В России к таким фирмам относятся ВЕНТАЛЛ, МАЯК и УНИКОН.

Научно-исследовательской и проектно-строительной фирмой УНИКОН, где работает автор, за 25 лет работы было спроектировано и построено более 350 индивидуальных зданий и сооружений, а также разработаны серийные конструкции типа РКС, УНИКОН-РК, УНИМАК-PI и др. с применением рамных конструкций переменного сечения. В процессе работы приходилось сталкиваться со множеством задач, которые не представлены в расчетно-нормативной и технической литературе или представлены неполно. Перечню этих вопросов примерно соответствует оглавление данной книги.

При решении задач расчета и проектирования каркасов со стальными рамами переменного сечения, автор, в основном, использовал приближенные методы, которые, за отсутствием лучшего, позволяли хотя бы в какой-то степени учесть тот или иной фактор или получить приемлемое решение конкретной инженерной задачи. Естественно, что многое из представленного материала вызовет заслуженную и справедливую критику. По большому счету, проявленный критический интерес и будет являться мерой успеха автора (на что он в душе надеется). Поэтому, при чтении книги автор просит постоянно помнить начало введения «Эта книга…содержит… множество ошибок…».

В заключении хочу принести благодарность людям, принявшим большое участие в исследованиях и массовом распространении зданий с каркасами из стальных рамных конструкций переменного сечения.

Особую благодарность выражаю В.А. Черноиваненко, заразившего идеями автора и его коллег; своим учителям в области металлических конструкций В.П. Силенко и В.В. Бирюлеву; прекрасному специалисту по строительной механике, автору непревзойденного программного комплекса МАКШ А.П. Маслову; постоянному коллеге и партнеру В.А. Гамму.

Выражаю благодарность сотрудникам всех подразделений научно-исследовательской и проектно-строительной фирмы УНИКОН за длительное и плодотворное сотрудничество.

Специальную благодарность выражаю руководителям промышленной компании ВЕНТАЛЛ: генеральному директору А.А. Шухардину и главному инженеру А.Б. Акопяну, поверившим, в свое время, в перспективность таких конструкций и непосредственно автору этой книги.

В. Катюшин

Кемерово, 2004 г.

 

1. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ С КАРКАСАМИ ИЗ РАМНЫХ СПЛОШНОСТЕНЧАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ

История развития металлических строительных конструкций в строительстве насчитывает несколько веков и достаточно подробно изложена в различных источниках, например, [1], [2], [3] и др.

Первоначально металлические конструкции выполнялись из отдельных стержней, объединенных в плоские или пространственные решетчатые конструкции (фермы, арки, купола и т.д.) и были во многом аналогичны давно известным конструкциям из дерева. Элементы таких конструкций работали, в основном, на осевые нагрузки. При этом пояса ферм или арок воспринимали усилия от изгибающего момента, а решетка — от перерезывающей силы. Широкое распространение решетчатых конструкций было обусловлено массовым производством кованных и прокатных профилей, удобством соединения этих элементов при помощи заклепок и болтов в единую конструкцию, достаточно простыми методами расчета этих конструкций. Не случайно, наибольшее развитие в XIX веке получили методы строительной механики, связанные с расчетом именно стержневых конструкций, включая статические расчеты, расчеты на устойчивость и т.д.

Сплошностенчатые конструкции, сечения которых составлялось из отдельных плоских листов, начали применяться несколько позже и в гораздо меньших объемах, чем решетчатые. Очевидно, одним из первых примеров использования сплошностенчатых конструкций, является железнодорожный мост «Британия», построенный Стефенсоном в 40-х годах IX века в Англии (рис. 1 а). Сечение моста выполнено в виде прямоугольный трубы, полки и стенки которой были выполнены из листовой стали и воспринимали изгибающие моменты и перерезывающие силы [1]. В качестве другого примера, можно привести конструкции балок перекрытия Зимнего дворца, разработанные архитектором В.П. Стасовым и инженером М.Е. Кларком Балки имеют пролет от 3,4 до 15,4 м при высоте сечения 0,53—0,62 м. Стенки балок выполнены из двух листов толщиной всего 0,8 мм и объединены в эллиптическое сечение при помощи поясов и стяжных винтов, установленных в средней части балок, (рис. 1 б) [2].

В конструкциях балок Зимнего дворца, уже в то время, использовалось изменение сечение по длине балки и задание строительного подъема на величину 0,018 пролета.

Использование сплошностенчатых конструкций первоначально сдерживалось технологической сложностью и высокой трудоемкостью объединения отдельных листов в единое сечение при помощи большого числа заклепок и дополнительных уголков, а также отсутствием достаточно разработанных методов расчета таких элементов. Однако, ряд положительных качеств сплошностенчатых конструкций, а именно: малые габариты, высокая жесткость, возможность сопряжения элементов друг с другом в любом месте и так далее, постепенно расширяли область их применения. В качестве примера можно привести многоэтажные здания котельных, построенные в 1920—1930 годы в Германии (рис. 2) [2]. Здания вы- полнены из многоярусных П-образных рам, выполненных из клепаных двутавров и поставленных одна на другую.

Пролет рам равен 32 м, а общая высота здания 48,85 м. Высота сечения элементов рам при этом составляла от 1,5 до 1,86 м. Широкое применение сплошностенчатых конструкций, в основном двутаврового сечения, началось после внедрения электросварки, особенно автоматизированной. Сварные двутавры начали использоваться в качестве подкрановых балок, элементов каркаса зданий, в пролетных строениях мостов и т.д. Сплошностенчатые сварные конструкции из листовой стали позволили отказаться от большого количества мелких конструктивных и соединительных элементов, присущих решетчатым конструкциям.

Соединение элементов сечения из листовой стали непосредственно друг к другу и встык обеспечило высокую статическую и вибрационную прочность этих конструкций.

Сплошностенчатые конструкции позволили в наибольшей степени механизировать и автоматизировать процессы обработки, сборки и сварки. Как отмечалось ранее [4], многие металлические конструкции, традиционно выполняемые в виде решетчатых, стали с успехом осуществляться в сплошностенчатых. При этом некоторое увеличение массы их основного сечения зачастую с избытком компенсируется исключением массы соединительных элементов, возможностью использования стенки для восприятия одновременно продольной и поперечной сил и уменьшением общей высоты сечения, а следовательно и строительного объема здания.

Широкое применение начинают находить каркасы зданий в виде сплошностенчатых рам постоянного или переменного сечения. Наибольших успехов в этом достигла фирма BUTLER (США), разработавшая в 1940-х годах систему стандартизированных зданий, основным элементом каркаса в которых являлись сварные рамы переменного сечения из двутавров [5].

К настоящему времени сплошностенчатые рамные конструкции постоянного и переменного сечения нашли самое широкое применение в мировой практике строительства одноэтажных зданий. К числу ведущих зарубежных фирм относятся такие фирмы, как BUTLER, ARMCO STEEL Corporation, Robertson System, CONDOR, POLINORM, SPACE и др.

В России широкое применение сплошностенчатых рамных конструкций началось сравнительно поздно, по сути дела с начала 1980-х годов, когда на Канском заводе легких металлических конструкций было налажено производство одно- и многопролетных рам серии «Канск». В настоящее время рамные конструкции переменного сечения по индивидуальным проектам выпускаются многими заводами металлических конструкций. Одним из основных разработчиков зданий с каркасами из рамных конструкций переменного сечения является научно-исследовательская и проектно-строительная фирма УНИКОН (центр находится в городе Кемерово), по проектам и разработками которой было спроектировано и построено более 1 млн. квадратных метров зданий различных размеров и назначения — от небольших объектов до ангаров для тяжелых самолетов. Исследования, проведенные специалистами фирмы УНИКОН или с их участием, позволили разработать достаточно эффективные и надежные методики расчета и проектирования элементов и узлов зданий с каркасами из рамных конструкций переменного сечения [6—9] и др.

Основными предприятиями в России, специализирующимися на выпуске зданий с рамами переменного сечения являются завод ВЕНТ АЛЛ (Калужская область), выпускающий около 0,3 млн. м2 зданий в год и Канский ЗЛМК «МАЯК». Здания, поставляемые этими заводами, полностью комплектуются несущими и ограждающими конструкциями, включая ворота, окна, метизы и т. д. Наличие современных автоматизированных систем проектирования, производства и комплектации после намеченной модернизации позволят заводу ВЕНТАЛЛ в ближайшее время увеличить выпуск зданий до 2 млн. м2.

 

1.1. ТИПЫ КАРКАСОВ ИЗ РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

Рамные конструкции отличаются большим разнообразием статических схем, количеством пролетов, конфигурацией и т. д., что позволяет строить здания самого различного назначения и размеров. В общем, рамные конструкции и каркасы зданий, выполненные с их применением, можно классифицировать следующим образом:

1. По принципу работы каркаса: каркасы из плоских (рис. 3 а) или пространственных (рис. 3 б) рам; пространственные каркасы из плоских рам и специальных силовых пространственных связей (рис. 3 в).

…

Скачать

Изгибные колебания балок переменного сечения | Дж. Заявл. мех.

Пропустить пункт назначения навигации

Научно-исследовательские работы

Э. Т. Крэнч,

Альфред А. Адлер

Информация об авторе и статье

J. Appl. Мех . Mar 1956, 23(1): 103-108 (6 страниц)

https://doi.org/10.1115/1.4011215

Опубликовано в Интернете: 4 июня 2021 г.

История статьи

Получено:

14 марта 1955 г.

Опубликовано:

1 марта 1956 г.

Онлайн:

4 июня 2021 г.

  • Взгляды

    • Содержание артикула
    • Рисунки и таблицы
    • Видео
    • Аудио
    • Дополнительные данные
    • Экспертная оценка

  • Делиться

    • Фейсбук
    • Твиттер
    • LinkedIn
    • Электронная почта


  • Иконка Цитировать

    Цитировать

  • Разрешения

  • Поиск по сайту

Citation

Кранч, Э. Т., и Адлер, А. А. (4 июня 2021 г.). «Изгибные колебания балок переменного сечения». КАК Я. Дж. Заявл. Мех . март 1956 г .; 23(1): 103–108. https://doi.org/10.1115/1.4011215

Скачать файл цитаты:

  • Рис (Зотеро)
  • Менеджер ссылок
  • EasyBib
  • Подставки для книг
  • Менделей
  • Бумаги
  • Конечная примечание
  • РефВоркс
  • Бибтекс
  • Процит
  • Медларс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Используя простую теорию балок, даны решения для вибрации балок, имеющих прямоугольное поперечное сечение с ( a ) линейной глубиной и любым изменением степени ширины, ( b ) квадратичной глубиной и любым изменением степени ширины, ( c ) кубическая глубина и любое изменение степени ширины, и ( d ) постоянная глубина и экспоненциальное изменение ширины. Также исследуются балки эллиптического и круглого сечения. Подробно описаны несколько случаев консольных балок. Исследована вибрация составных балок. Обсуждаются несколько случаев свободных двойных клиньев с различными вариациями ширины.

Раздел выпуска:

Исследования

Темы:

Вибрация,
Консольные балки,
теория пучка Эйлера-Бернулли,
Клинья

Этот контент доступен только в формате PDF.

В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.

25,00 $

Покупка

Товар добавлен в корзину.

Проверить
Продолжить просмотр
Закрыть модальный

Расчет тонкостенных балок переменного моносимметричного сечения с помощью полиномов Лежандра

Анализ тонкостенных балок переменного моносимметричного сечения с помощью полиномов Лежандра

  • Шибинский, Юзеф

    • ;

  • Рута Петр
Аннотация

В статье рассматриваются колебания беспризматической тонкостенной балки с открытым поперечным сечением и любыми геометрическими параметрами. Модель тонкостенной балки, представленная в этой статье, была описана с использованием теории мембранных оболочек, а уравнения были выведены на основе предположений теории Власова. Модель представляет собой обобщение модели, представленной Уайльдом (19).68) в «Кручение тонкостенных стержней переменного сечения», Архив механики, 4, 20, с. 431-443. Принцип Гамильтона был использован для вывода уравнений, описывающих колебания балки. Уравнения выведены относительно произвольной прямолинейной базовой оси с учетом искривления оси балки и оси, образованной центрами сдвига поперечных сечений балки. В большинстве известных авторам работ уравнения, описывающие задачу о колебании беспризматической тонкостенной балки, не учитывают эффекты, связанные с искривлением (наклоном стенок тонкостенного поперечного сечения к оси балки) анализируемые системы. Алгоритм повторения, описанный в работе Левановича (1976) «Построение рекуррентного соотношения низшего порядка для коэффициентов ряда Гегенбауэра», Applicationes Mathematicae, XV(3), стр. 345—396, использовалось для решения полученных уравнений с переменными коэффициентами. Полученные решения уравнений имеют вид рядов по полиномам Лежандра. Численный пример, связанный со свободными колебаниями балки, был решен для проверки модели и эффективности представленного метода решения. Результаты сравнивались с результатами, полученными методом конечных элементов (МКЭ).

Публикация:

Студия геотехники и механики

Дата публикации:
март 2019
DOI:

10.2478/sgem-2019-0001

Биб-код:

2019СтГМ.

Published by admin