Таблица 1- Шпренгель с одной стойкой двутаврового сечения. Таблица 3 — Шпренгель с двумя стойками коробчатого сечения.

Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

129

2.

Грегорян, Е.Ю. Исследование свойств лессовых грунтов методами зонд
и
рования

на примере Северного Кавказа: автореф. дис.  канд. техн. наук:
25.00.08 / Е.Ю. Григорян.
–

Ставрополь: 2007.
-

22 с.

3.

Костерин, Э.В. Основания и фундаменты.
-

М.: Высш. шк., 1990.
-

41 с.

4.

Панченко, А.И., Харченко, И.Я. Особо тонкодисперсное минерально
е в
я
жущее Микродур: свойства, технология и перспективы использования //
Строительные материалы.
-

2005.
-

№ 10.
-
С. 76
-

78.





УДК 624.072:624.011


Муселемов Х.М.
,

Устарханов О.М.
,
Юсупов А.К.


МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БАЛКИ, УСИЛЕННЫЕ

ЗАТЯЖКАМИ


Muselemov

Kh
.
M
.,
Ustarkhanov

O
.
M
.,
Yusupov

А
.
K
.



BEAMS
,
REINFORCED

BONGS


Рассматриваются конструктивные и расчетные схемы шпренгельных б
а
лок с одной
и с двумя стойками. Приводятся
сечения элементов, их подбор, а
также определение усилий. На основе вариантного
проектирования делается
сравнительный анализ, даются таблицы расхода стали для различных вариа
н
тов шпренгельных балок, по которым можно судить о рациональности ко
н
струкции.

Ключевые слова
: шпренгельная балка, сечение, раскос, перекладина, изг
и
бающий момент
, поперечная сила, расход стали.


Focuses on the design and calculation scheme trussed girders with one and with
two enclosures. Provides cross
-
section elements, their selection and definition of e
f-
fort. On the basis of alternative engineering is a compara
tive analysis, are given in
table steel consumption for different variants trussed girders, by which to judge the
rationality of the design.

Key

words
: wood beam, cross
-
section, cross stay, beam, bending moment, shear
force, the consumption of steel.


Введ
ение.

Как известно

1, 2, двутавровые балки составного сечения р
а
циональны при больших на
грузках и пролетах 6  9 метров.

Фермы рационал
ь
ны на проле
тах 18 метров и выше.
На промежуточных пролетах, т.е
.

от 9 до 18
метров, применяются как балки, так и фермы различной конструктивной сх
е
мы. Однако, как показывает опыт проектирования, на проле
тах
9  18 метров
наиболее рациональными конструкциями являются шпренгельные балки, если
нагрузки не очень большие. В

данной статье рассматривается расчет и констр
у
Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

130

ирование шпренгельных балок и анализируется расход стали при различных
пролетах и нагрузках.

Шпренгельная

балка с одной стойкой


Рисунок 1
-

Конструктивная схема шпренгельной балки с одной стойкой

Варианты
сечения 1
-
1
















Варианты сечения 2
-
2





Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

131

Варианты сечения 
-
3
















Сечения
3
-
 и 4
-
4 одинаковы.

Рисунок 2
-

Сечения элементов шпренгельной балки


Шпренгельная

балка с двумя стойками


Рисунок 
-

Конструктивная схема шпренгельной балки с двумя стойками

Сечения элементов шпренгельной балк
и с двумя стойками такие же,
как и
элементо
в шпренгел
ьной балки с одной стойкой см. р
ис.2..

Расчет шпренгельной балки с одной стойкой




Рисунок 4
-

Конструктивная схема

Рисунок 5
-

Расчетная
схема

Примем


.
/
80
м
кн
q
T

Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

132

Определение усилий в элементах
.
Доля опорной реакции,
воспринимая ра
с
косом
:



Функция моментов





(1)



Поперечная сила





(2)


Начало координат находится на левой опоре. При
х0
поперечная сила

При
x
=
l
/2
поперечная сила



Усилие
в раскосе о
пределим из равновесия узла.
Обычно
l

/
h

примерно
равно 0,1.






Подбор сечения раскоса:

, где



-

площадь поперечного сечения
элемента;
коэффициент условий
работы;
-

расчетное сопротивление стали; По пределу текучести
-

коэффициент надежности по матер
и
алу
;


;


(3)


По временному
сопротивлению


По временному сопротивлению
определи
м требуемую площадь
сечения:

Подбираем из двух значений
площа
дей
большее:
А
нетто
7,1см
2

Принимаем уголки равнополочные 2 шт.

с сечением:
t
10мм;
b
100мм;
h
100мм





.
150
16
5
16
3
2
0
2
2
кН
ql
ql
ql
Q
ql
Q
p








.
2
2
16
3
qx
x
ql
х
М




.
16
3
qx
ql
dx
d
м
х
Q





.
16
3
0
ql
Q



.
16
5
2
16
3
2
/
ql
l
q
ql
l
Q






.
34
2
/
2
ql
l
�


по
R
А
F
нетто
р




т
σ
нетто
А


R
,
2
,
229
025
,
1
/
235
/
МПа
МПа
R
R
m
н
т




m

р
нетто
F
А
R



.
13
,
37
/
91
.
22
9
,
0
03
,
765
2
.
2
см
см
кН
кН
R
F
А
р
нетто





МПа
356
025
,
1
/
МПа
365
/
R
R
m
н
в
в




2
2
04
,
31
/
6
,
35
9
,
0
03
,
765
3
,
1
3
,
1
см
см
кН
кН
R
F
А
вр
р
нетто







Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

133



Условие прочности




Принимаем профиль холодногнутый,
сварной прямоугольного сечения.


Определение усилия в жестком элементе стойке


Рассматривая равновесие нижнего среднего узла шпренгельной балки,
Стойка работает на
сжатие. Ее сечение подбираем из
условия устойчивости продольного изгиба; задаемся гибкостью
ǵ
x
=70;
по и
з
вестным таблицам находим соответствующее значение коэффициента продол
ь
ного изгиба


Č
x
0,782; Č
x
Č
y
;



(4)


площадь сечения
;


Принимаем сварной двутавр

сечением
t
8мм;
b
280мм;
h
546мм.
Определ
е
ние напряжений в сечениях перекладины.

Вычисляем расчетный
момент

при

х
l
/2.






Определение усилия сжатия в перекладине



имеем

,
R
A
F
п
п


2
2
6
,
41
/
20
9
,
0
750
см
см
кН
кН
R
F
А
п
п






.
/
18
/
20
9
.
0
18
6
,
41
750
2
2
см
кН
см
кН
R
A
F
п
п







;
R
Ac
F
x
c




2
2
31
,
21
782
,
0
/
20
9
,
0
300
см
см
кН
кН
R
F
А
x
c
с









.
�
�
�
�
�
�

м
кН
м
м
кН
м
кН
L
n
T
n
T
М
q
q
р















835
,
110
6
32
05
,
1
80
03
.
0
2
,
1
/
80
2
32
2
03
.
0
1
2
Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

134


Рисунок 6
-

Сечение верхней перекладины

На
пряжения при изгибе находим по
формуле:


-

первое условие прочности.




где

. Первое
условие
прочности
выполняется.
На
пряжения
сжа
тия определяем по
формуле:

Далее находим
ка
сательные

напряжения:


второе условие по 4
-
ой теории прочности








(5)



Третье условие








Рисунок
7

-

Эпюры напряжений

По нашим вычислениям ра
с
ход стали на рассмотренную
выше конструкцию переклад
и
ны составил

G
 6кгс.






.
R
C
W
�
�
�


,
/
6
.
21
/
24
9
.
0
59
,
7
219
,
1460
835
,
110
2
2
3
см
кН
см
кН
см
см
кН
W
М
р
и








3
1460
2
/
6
,
54
2
,
39863
2
/
см
h
I
W
п



.
/
39
,
13
56
750
2
2
см
Кн
см
кН
А
F
П
П
сж




;
/
1
,
5
2
max
��
��
t
I
Q
S
��
�





,
3
)
(
2
2
R
сж
и
ПР











.
/
6
,
21
/
24
9
,
0
/
16
,
13
)
/
31
,
5
(
3
)
/
12
,
10
(
3
)
(
2
2
2
2
2
2
2
2
2
��
��
��
��
R
��
��
��
��
��
��
��
��

















2
2
2
2
2
2
2
/
6
,
21
/
24
9
,
0
/
05
,
17
)
/
93
,
6
/
12
,
10
(
)
(
��
��
��
��
R
��
��
��
��
��
��
�
��
��















,
и

,
СЖ

,
СЖ
и






Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

135

Аналогичные расчеты были выполнены нами и для шпренгельной балки с
двумя стойками.



Расчет шпренгельной балки с двумя стойками




Рисунок
8

-

Расчетная схема шпренгельной балки с двумя стойками


Определение усилий в элементах


Доля опорной реакции, воспринимая раскосом:



Функция
моментов





(6)


Поперечная сила





(7)


Начало координат располагается на левой опоре. При
x
0 поперечная сила

При
x

=
l
/3
поперечная сила




-

наибольший изгибающий момент в перекладине.

Дальнейшие операции по определению усилий в элементах, а также вычи
с
ление их площадей выполняется по алгоритму, приведенному выше
для шпре
н
гельной балки с одной стойкой.


Таблицы результатов расчета и расхода стали, в кгс

Нами было рассмотренно множество вариантов сечений шпренгельных балок
как с одной, так и с двумя стойками. Ниже приводятся таблицы расхода стали
для рассмотренных ш
пренгельных балок различного сечения на пролетах 6, 9,
12, 15, 18 м. Величина
k

=
q
/400,
q

кН/м
–

погонная нагрузка на перекладину
шпренгельной балки.

После вычисления веса расмотренных нами конструкций
были составлены таблицы

1,2.3.


.
352
30
12
80
11
30
11
кН
ql
Q
p







.
2
30
4
2
qx
x
ql
�
�





.
30
4
qx
ql
dx
d
м
х
Q





.
30
4
0
ql
Q



.
30
6
3
30
4
3
/
ql
l
q
ql
l
Q









90
3
/
2
ql
l
�
Вестник Дагестанского государственного технического уни
верситета. Технические науки. №4

(3
5
), 2014

136

Таблица 1
-

Шпренгель
с одной стойкой двутаврового сечения

1

6

9

12

15

18

k=0,2

453

1067

2011

2931

4528

k=0,5

1121

2451

4498

6907

12935

k=1

2196

5158

9857

16841

24845

k=1,5

3350

7758

14538

23323

35028

k=2

4407

10519

19155

28987

43523


Таблица 2
-

Шпренгель с двумя стойками двутаврового сечения

1

6

9

12

15

18

k=0,2

512

1
213

2
187

3568

5216

k=0,5

11
78

2787

49388

8198

1
1938

k=1

2
232

3952

9
227

14630

2
2939

k=1,5

3
544

3635

14
060

22108

3
2708

k=2

4
415

10329

1
8496

2
9533

4
2355

Таблица 
-

Шпренгель с двумя стойками коробчатого сечения

1

6

9

12

15

18

k=0,2

547

1
172

2
208

2747

4710

k=0,5

1
213

2608

4865

8599

1
2808

k=1

2
282

4173

9
700

15401

2
2464

k=1,5

3
905

7865

14
020

23611

3
4353

k=2

4
527

10455

-

30758

4
4375


Исходя из данных
таблиц 1, 2,  можно сформулировать вывод: н
а пролетах
менее 12 м рациональны по расходу стали шпренгельные балки с одной сто
й
кой; на пролетах 12  18 м рациональны шпренгельные балки с двумя стойк
а
ми.


Библиографический список:

1.

"Металлические конструкции" под редакцией Кудишина Ю.И.

М.: Академия, 2008.
C
.730

2..

Юсупов А.К., Металлические конструкции. Махачкала: ДГТУ, 2010.
C
.750.

3.

Киявов У.А., Муселемов Х.М., Устарханов О.М., Устарханов Т.О.
//
Влияние на напряженно
-
деф
ормированное состояние трехслойной балки п
а
раметров ди
скретного заполнителя
//
Вестник Дагестанского государственного
технического университета. Технические науки. Махачкала № 4  2014,
С
68
–

74
стр.