RU2336397C1 - Metal whole beam - Google Patents

Metal whole beam Download PDF

Info

Publication number
RU2336397C1
RU2336397C1 RU2007109356/03A RU2007109356A RU2336397C1 RU 2336397 C1 RU2336397 C1 RU 2336397C1 RU 2007109356/03 A RU2007109356/03 A RU 2007109356/03A RU 2007109356 A RU2007109356 A RU 2007109356A RU 2336397 C1 RU2336397 C1 RU 2336397C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
bending
lengths
formula
ratio
Prior art date
Application number
RU2007109356/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Коробко (RU)
Виктор Иванович Коробко
Станислав Александрович Морозов (RU)
Станислав Александрович Морозов
Роман Владимирович Алдушкин (RU)
Роман Владимирович Алдушкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2007109356/03A priority Critical patent/RU2336397C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2336397C1 publication Critical patent/RU2336397C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: metal whole beam of rectangular, box or double-T cross-section includes beam itself made of rolled or fabricated sections, support devices manufactured according to hinge support or rigid fixing of its ends scheme. The beam is made stepped-variable rigid, at that sections with higher bending rigidity are located under epure of bending moments with extreme ordinates and rational ratios of section lengths and their bending stiffness are selected from condition of equality of absolute values of allowed normal stresses in cross-sections with maximal and minimal values of bending moments.
EFFECT: reduction of metal whole beam materials consumption due to change of its bending stiffness along length and bending stiffness of there sections.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и предназначено для использования в качестве несущих элементов перекрытия зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction and is intended for use as load-bearing elements of the overlap of buildings and structures.

Известна металлическая однопролетная (или многопролетная) неразрезная балка постоянного сечения (прямоугольного, коробчатого или двутаврового), включающая собственно балку, изготовленную из прокатных или сварных профилей, опорные устройства, выполненные по схеме шарнирного опирания или жесткого защемления ее концов, и промежуточные шарнирно подвижные опорные устройства в случае многопролетной балки [1, с.114-116, 120-122].Known metal single-span (or multi-span) continuous beam of constant cross-section (rectangular, box-shaped or double-tee), including the beam itself, made of rolled or welded profiles, support devices made according to the scheme of articulated support or rigid jamming of its ends, and intermediate articulated movable support devices in the case of a multi-span beam [1, p.114-116, 120-122].

Недостатком такой балки является неэкономичность из-за перерасхода металла, поскольку большая ее часть остается недонапряженной из-за неравномерного распределения изгибающих моментов вдоль пролета (пролетов) балки.The disadvantage of such a beam is uneconomical due to overspending of the metal, since most of it remains under-stressed due to the uneven distribution of bending moments along the span (s) of the beam.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении материалоемкости металлической неразрезной балки за счет изменения ее изгибной жесткости по длине на отдельных участках и рациональном выборе соотношений длин и изгибных жесткостей этих участков.The problem to which the invention is directed, is to reduce the material consumption of a continuous metal beam by changing its bending stiffness along the length in individual sections and a rational choice of the ratio of lengths and bending stiffnesses of these sections.

Это достигается тем, что металлическая неразрезная балка прямоугольного, коробчатого или двутаврового сечений, включающая собственно балку, изготовленную из прокатных или сварных профилей, опорные устройства, изготовленные по схеме шарнирного опирания или жесткого защемления ее концов, выполнена ступенчато-переменной жесткости, при этом участки с большей изгибной жесткостью расположены под эпюрой изгибающих моментов с экстремальными ординатами, а рациональные соотношения длин участков и их изгибных жесткостей подобраны из условия равенства абсолютных значений допускаемых нормальных напряжений в сечениях с наибольшим и наименьшим значениями изгибающих моментов.This is achieved by the fact that the metal continuous beam of rectangular, box-shaped or I-sections, including the beam itself, made of rolled or welded profiles, supporting devices made according to the scheme of articulated bearing or rigid jamming of its ends, is made of stepwise variable stiffness, while sections with greater bending stiffness are located under the plot of bending moments with extreme ordinates, and rational ratios of the lengths of sections and their bending stiffnesses are selected from the condition avenstva absolute values permitted by normal stress in sections with the highest and lowest values of the bending moments.

В случае равной высоты и симметрии всех сечений металлической неразрезной балки относительно их нейтральной оси отношение изгибных жесткостей смежных участков балки n определяют по формуле

Figure 00000002
где Мmax и Мmin - экстремальные значения изгибающих моментов в наиболее опасных сечениях балки. При этом в случае действия по всей длине балки равномерно распределенной нагрузки рациональные соотношения длин участков k и их изгибных жесткостей n определяют с помощью аппроксимирующих функций, построенных по результатам точного аналитического расчета:In the case of equal height and symmetry of all sections of the continuous metal beam relative to their neutral axis, the ratio of the bending stiffnesses of adjacent sections of the beam n is determined by the formula
Figure 00000002
where M max and M min - extreme values of bending moments in the most dangerous sections of the beam. Moreover, in the case of a uniformly distributed load acting along the entire length of the beam, rational ratios of the lengths of sections k and their bending stiffness n are determined using approximating functions constructed from the results of an exact analytical calculation:

- для однопролетной балки, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт, по формуле- for a single-span beam, one end of which is rigidly pinched, and the other pivotally supported, according to the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

- для жестко защемленной по концам однопролетной балки по формуле- for rigidly clamped at the ends of a single-span beam according to the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

- для двухпролетной балки с равными пролетами и шарнирным опиранием концевых и промежуточных опор по формуле- for a two-span beam with equal spans and articulation of the end and intermediate supports according to the formula

n(k)=-7,9788·k3+5,3285·k2-0,6077·k+0,5816.n (k) = - 7.9788 · k 3 + 5.3285 · k 2 -0.6077 · k + 0.5816.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг.1...5.The invention is illustrated by drawings, presented in figure 1 ... 5.

На фиг.1 изображена однопролетная неразрезная балка постоянной изгибной жесткости, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт, с возможными вариантами поперечных сечений.Figure 1 shows a single-span continuous beam of constant bending stiffness, one end of which is rigidly pinched, and the other pivotally supported, with possible variants of cross sections.

На фиг.2 изображены варианты неразрезных балок ступенчато-переменной жесткости: на схеме а) - балка, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт; на схеме б) - балка с двумя жестко защемленными концами; на схеме в) - шарнирно опертая двухпролетная балка с равными пролетами. На всех схемах указаны соотношения длин участков с разными изгибными жесткостями и соотношения этих жесткостей.Figure 2 shows variants of continuous beams of stepwise variable stiffness: in scheme a), a beam, one end of which is rigidly pinched, and the other pivotally supported; on the scheme b) - a beam with two rigidly clamped ends; on the diagram c) - pivotally supported two-span beam with equal spans. All schemes show the ratio of the lengths of sections with different bending stiffnesses and the ratio of these stiffnesses.

На фиг.3 графически представлены этапы точного решения задачи по определению изгибающих моментов в однопролетной балке ступенчато-переменной жесткости, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт.Figure 3 graphically presents the stages of the exact solution of the problem of determining bending moments in a single-span beam of stepwise variable stiffness, one end of which is rigidly clamped and the other is articulated.

На фиг.4 изображены окончательные эпюры изгибающих моментов в трех неразрезных балках ступенчато-переменной жесткости: на схеме а) - балка, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт; на схеме б) - балка с обоими жестко защемленными концами; на схеме в) - двухпролетная шарнирно опертая балка с равными пролетами.Figure 4 shows the final diagrams of bending moments in three continuous beams of stepwise variable stiffness: in scheme a) - a beam, one end of which is rigidly clamped, and the other is articulated; on the scheme b) - a beam with both rigidly clamped ends; in diagram c) - two-span articulated beam with equal spans.

На фиг.5 представлены графики аппроксимирующих функций n(k) для подбора оптимальных соотношений длин участков k и их изгибных жесткостей n для всех трех рассматриваемых схем балок.Figure 5 presents graphs of approximating functions n (k) for the selection of the optimal ratios of the lengths of sections k and their bending stiffness n for all three beam schemes under consideration.

Неразрезная металлическая балка (фиг.1) включает в себя собственно балку 1, изготовленную из прокатных или сварных профилей, опорные устройства 2 и 3, выполненные по схеме шарнирного опирания 3 или жесткого защемления 2 ее концов.The continuous metal beam (Fig. 1) includes the beam 1 itself, made of rolled or welded profiles, supporting devices 2 and 3, made according to the scheme of articulated bearing 3 or rigid pinching 2 of its ends.

Предлагаемая конструкция неразрезной балки ступенчато-переменной жесткости отличается от балки постоянного сечения тем, что имеет два участка с разными изгибными жесткостями. На участке с наибольшими изгибающими моментами площадь поперечного сечения принимают большей, чем на участке с меньшими изгибающими моментами. Реализация указанных конструктивных особенностей неразрезных балок приводит к более экономичному расходу материала. Необходимо лишь подобрать рациональные соотношения длин участков с различными изгибными жесткостями k и соотношения этих жесткостей n.The proposed design of continuous beam of stepwise variable stiffness differs from the beam of constant cross section in that it has two sections with different bending stiffnesses. In the area with the greatest bending moments, the cross-sectional area is taken larger than in the area with the lower bending moments. The implementation of these design features of continuous beams leads to a more economical consumption of material. It is only necessary to choose rational ratios of the lengths of sections with different bending stiffnesses k and the ratio of these stiffnesses n.

Рассмотрим теоретическое решение задачи подбора оптимальных соотношений n и k на примере неразрезной балки ступенчато-переменной жесткости, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой интенсивности q.Let us consider the theoretical solution to the problem of selecting the optimal ratios n and k using the example of a continuous beam of stepwise variable stiffness, one end of which is rigidly clamped and the other is articulated, loaded with a uniformly distributed load of intensity q.

Разделим балку на два характерных участка (фиг.3, схема а). Изгибную жесткость участка со стороны жесткой заделки обозначим через EI (Е - модуль упругости материала, I - момент инерции сечения), а другого участка - nEI, где n - переменный параметр, определяемый расчетом. Длину участка со стороны жесткой заделки обозначим kl, где k - параметр, также определяемый расчетом.Divide the beam into two characteristic sections (figure 3, scheme a). The bending stiffness of the section from the side of the hard seal is denoted by EI (E is the elastic modulus of the material, I is the moment of inertia of the section), and the other section is nEI, where n is the variable parameter determined by the calculation. The length of the section from the side of hard termination is denoted by kl, where k is a parameter also determined by calculation.

Для решения этой задачи воспользуемся методом перемещений [2] и запишем систему канонических уравнений для основной системы, представленной на фиг.3 (схема б)To solve this problem, we use the displacement method [2] and write the system of canonical equations for the main system shown in Fig. 3 (scheme b)

Figure 00000005
Figure 00000005

Здесь и далее использованы общепринятые в строительной механике [2] обозначения. Для определения коэффициентов и свободных членов этих уравнений построим эпюры изгибающих моментов единичных и грузового состояний (фиг.3, схемы в, г, д). Вырезая соответствующие узлы балки из эпюр изгибающих моментов единичных и грузового состояний, из условий равновесия этих узлов (фиг.3, схема е) найдем коэффициенты и свободные члены в уравнениях (1):Hereinafter, the notation generally accepted in structural mechanics is used [2]. To determine the coefficients and free terms of these equations, we construct the diagrams of the bending moments of single and load states (Fig. 3, schemes c, d, e). Cutting the corresponding nodes of the beam from the diagrams of bending moments of single and load states, from the equilibrium conditions of these nodes (Fig. 3, scheme e) we find the coefficients and free terms in equations (1):

Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000006
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000008
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000010
Figure 00000011

Подставим эти выражения в уравнения (1):We substitute these expressions into equations (1):

Figure 00000012
Figure 00000012

Решая полученную систему уравнений, найдем:Solving the resulting system of equations, we find:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Для построения окончательной эпюры изгибающих моментов (фиг.3, схема ж) следует вычислить изгибающие моменты в характерных сечениях балки по формуле:To build the final plot of bending moments (figure 3, scheme g), you should calculate the bending moments in the characteristic sections of the beam according to the formula:

Figure 00000015
Figure 00000015

Экстремальные ординаты в этой эпюре моментов будут в сечениях 1-1 и 5-5:The extreme ordinates in this moment plot will be in sections 1-1 and 5-5:

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Запишем условие оптимального проектирования балки в виде равенства наибольших нормальных напряжений в сечениях 1-1 и 5-5:We write the condition for the optimal design of the beam in the form of the equality of the largest normal stresses in sections 1-1 and 5-5:

Figure 00000018
Figure 00000018

Учитывая, что σ=М/W и W=2I/h, где W - момент сопротивления сечения, h - его высота, это условие примет следующий вид:Considering that σ = M / W and W = 2I / h, where W is the moment of resistance of the section, h is its height, this condition will take the following form:

Figure 00000019
Figure 00000019

При неизменной высоте сечения h и принятом соотношении жесткостей для характерных участков выражение (8) можно переписать в виде равенстваWith a constant cross-sectional height h and the accepted stiffness ratio for characteristic sections, expression (8) can be rewritten as

Figure 00000020
Figure 00000020

Подставив это равенство в соответствующие выражения для изгибающих моментов в сечениях 1-1 и 5-5 после преобразований, получим:Substituting this equality into the corresponding expressions for bending moments in sections 1-1 and 5-5 after transformations, we obtain:

Figure 00000021
Figure 00000021

Этой формулой пользоваться неудобно, поэтому по точным значениям n и k, полученным по формуле (10), построена аппроксимирующая функцияThis formula is inconvenient to use; therefore, using the exact values of n and k obtained by formula (10), an approximating function is constructed

Figure 00000022
Figure 00000022

на области определений n∈(0,3; 0,55), которая с погрешностью до 1,5% удовлетворяет точному решению по формуле (10).on the domain of definitions n∈ (0.3; 0.55), which with an error of up to 1.5% satisfies the exact solution by formula (10).

График функции (11) построен на фиг.5. Физический смысл этого графика заключается в том, что для каждой его точки с абсциссой k и ординатой n напряжения в сечениях с максимальным и минимальным значениями изгибающих моментов с соответствующими соотношениями изгибных жесткостей и длин участков будут равными.The graph of function (11) is built in Fig. 5. The physical meaning of this graph is that for each of its points with abscissa k and ordinate n, stresses in sections with maximum and minimum values of bending moments with corresponding ratios of bending stiffness and lengths of sections will be equal.

По формуле (11) или по графику, изображенному на фиг.5, задавшись значением параметра k, можно найти значение параметра n и, наоборот, по параметру n - найти параметр k. Эти соотношения будут наиболее рациональными, поскольку следуют из точного аналитического решения рассматриваемой задачи.By the formula (11) or the graph shown in Fig. 5, given the value of the parameter k, you can find the value of the parameter n and, conversely, by the parameter n - find the parameter k. These relations will be the most rational, since they follow from the exact analytical solution of the problem under consideration.

Такие же расчеты были проведены для однопролетной балки с жестко защемленными концами и для двухпролетной шарнирно опертой балки с равными пролетами. При этом были получены следующие результатыThe same calculations were performed for a single-span beam with rigidly clamped ends and for a two-span articulated beam with equal spans. The following results were obtained

- для однопролетной балки:- for a single-span beam:

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

- для двухпролетной балки с равными пролетами:- for a two-span beam with equal spans:

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Аналитическое выражение изгибающего момента M5 в обоих случаях находилось путем минимизации функции М, записанной в общем виде на рассматриваемом участке.The analytical expression of the bending moment M 5 in both cases was found by minimizing the function M, written in general form in the considered section.

Пример реализации изобретения. Поскольку для всех трех рассматриваемых схем балок порядок подбора рациональных соотношений параметров n и k одинаков, рассмотрим только один пример реализации изобретения для однопролетной металлической балки, один конец которой жестко защемлен, а другой шарнирно оперт (фиг.3, схема а).An example implementation of the invention. Since the order of selection of rational ratios of the parameters n and k is the same for all three beam schemes under consideration, we consider only one example of the invention for a single-span metal beam, one end of which is rigidly clamped and the other is articulated (Fig. 3, scheme a).

Для металлической балки, изготовленной из Ст.3, приняты следующие исходные данные: основное сечение балки выполнено из двух швеллеров №30С по ГОСТ 8240-97 (I=2·6045=12090 см4=1,209·10-4 м4, W=2·403=806 см3=8,06·10-4 м3), длина балки l=6 м, модуль упругости материала Е=2·105 МПа; допускаемое напряжение [σ]=30 МПа. Полки швеллеров расположены наружу (фиг.2, сечение 2-2), расстояние между стенками швеллеров - 250 мм. На усиливаемом участке балки вверху и внизу между швеллерами приварены металлические полосы толщиной 28 мм и шириной 250 мм (фиг.2, сечение 1-1).For the metal beam made from Art. 3, the following initial data are accepted: the main beam section is made of two channels No. 30C according to GOST 8240-97 (I = 2 · 6045 = 12090 cm 4 = 1.209 · 10 -4 m 4 , W = 2 · 403 = 806 cm 3 = 8.06 · 10 -4 m 3 ), beam length l = 6 m, modulus of elasticity of the material E = 2 · 10 5 MPa; allowable stress [σ] = 30 MPa. Shelves of channels are located outward (figure 2, section 2-2), the distance between the walls of the channels is 250 mm On the reinforced section of the beam at the top and bottom between the channels, metal strips 28 mm thick and 250 mm wide are welded (Fig. 2, section 1-1).

Момент инерции полученного составного сечения находится по формуле:The moment of inertia of the obtained composite section is found by the formula:

I=2I1+2I2=2I10+2I20+2A2·a2,I = 2I 1 + 2I 2 = 2I 10 + 2I 20 + 2A 2 · a 2 ,

где 2I10=1,209·10-4 м4 - момент инерции двух швеллеров №30С (взят из сортамента); 2I20 - момент инерции двух полос относительно их горизонтальной центральной оси:where 2I 10 = 1,209 · 10 -4 m 4 - the moment of inertia of two channels No. 30C (taken from the assortment); 2I 20 - moment of inertia of two bands relative to their horizontal central axis:

Figure 00000029
Figure 00000029

A2 - площадь сечения полосы; а - расстояние межу горизонтальными центральными осями всего сечения и полосы:A 2 - sectional area of the strip; and - the distance between the horizontal central axes of the entire section and strip:

2·а2=2·0,25·0,028·0,1362=2,589·10-4 м4;2A 2 · a 2 = 2 · 0.25 · 0.028 · 0.136 2 = 2.589 · 10 -4 m 4 ;

I=1,209·10-4+0,0092·10-4+2,589·10-4=3,8072·10-4 м4.I = 1.209 · 10 -4 + 0.0092 · 10 -4 + 2.589 · 10 -4 = 3.8072 · 10 -4 m 4 .

Найдем отношение моментов инерции основного и составного сечений:Find the ratio of the moments of inertia of the main and composite sections:

Figure 00000030
Figure 00000030

По этому значению параметра n с помощью графика на фиг.5 (схема а) находим значение параметра k=0,26. С учетом этих параметров по формулам (5), (6) находим значения экстремальных изгибающих моментов:From this value of the parameter n using the graph in figure 5 (scheme a) we find the value of the parameter k = 0.26. Given these parameters, using formulas (5), (6), we find the values of extreme bending moments:

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

Подставляя полученные значения М1 и M5 в выражение (9) проверяем равенство нормальных напряжений в соответствующих сечениях:Substituting the obtained values of M 1 and M 5 into expression (9), we verify the equality of normal stresses in the corresponding sections:

Figure 00000033
Figure 00000033

Максимальное нормальное напряжение в сечении 5-5 должно удовлетворять условию прочности σ=М5/W5≤[σ], где W5 - момент сопротивления двух швеллеров №30С, найденный выше. Тогда допускаемый изгибающий момент найдем из неравенства М5≤[σ]·W5. Выразив M5 из выражения (6) путем подстановки в него параметров n и k и приравняв его к допускаемому значению, найдем интенсивность равномерно распределенной нагрузки q:The maximum normal stress in section 5-5 should satisfy the condition of strength σ = M 5 / W 5 ≤ [σ], where W 5 is the resistance moment of two channels No. 30С found above. Then we find the allowable bending moment from the inequality M 5 ≤ [σ] · W 5 . Expressing M 5 from expression (6) by substituting the parameters n and k into it and equating it to the permissible value, we find the intensity of the uniformly distributed load q:

Figure 00000034
Figure 00000034

Для дальнейших вычислений примем q=12,36 кН/м.For further calculations, we take q = 12.36 kN / m.

Сравним материалоемкость балки переменной жесткости с балкой постоянной жесткости, воспринимающей нагрузку q=12,36 кН/м.Let us compare the material consumption of a beam of variable stiffness with a beam of constant stiffness, perceiving a load q = 12.36 kN / m.

Максимальный изгибающий момент в балке постоянного сечения определяется по формулеThe maximum bending moment in a beam of constant cross section is determined by the formula

Figure 00000035
Figure 00000035

а требуемый момент сопротивления сечения - по формулеand the required moment of resistance of the section is according to

Figure 00000036
Figure 00000036

По ГОСТ 8239-89 принимаем два двутавра №40, W=1906 см3, погонная масса m=57 кг.According to GOST 8239-89, we take two I-beams No. 40, W = 1906 cm 3 , linear mass m = 57 kg.

Сравниваем материалоемкость вариантов:Compare the material consumption of the options:

- масса сечения составленного из двух швеллеров №30С и двух полос длиной 0,26·l=0,26·6=1,56 м, шириной 0,25 м и толщиной 0,028 м- the mass of the cross section composed of two channels No. 30C and two strips 0.26 · l = 0.26 · 6 = 1.56 m long, 0.25 m wide and 0.028 m thick

m=2·6·34,44+2·1,56·54,95=584,73 кг;m = 2 · 6 · 34.44 + 2 · 1.56 · 54.95 = 584.73 kg;

- масса двух двутавров №40- the mass of two I-beams No. 40

m=2·6·57=684 кг.m = 2 · 6 · 57 = 684 kg.

Экономия материала составляетMaterial saving is

Figure 00000037
Figure 00000037

Таким образом, технический результат - сокращение материалоемкости металлических балок - достигается за счет их усиления в наиболее опасных сечениях. При этом рациональные соотношения изгибных жесткостей балок на смежных участках и длин этих участков определяются по аналитическим зависимостям, полученным в предлагаемом изобретении.Thus, the technical result - the reduction of material consumption of metal beams - is achieved due to their amplification in the most dangerous sections. Moreover, rational ratios of the bending stiffnesses of beams in adjacent sections and the lengths of these sections are determined by the analytical dependences obtained in the present invention.

Источники информацииInformation sources

1. Васильев А.А. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1975. - 424 с.1. Vasiliev A.A. Metal constructions. - M .: Stroyizdat, 1975 .-- 424 p.

2. Снитко Н.К. Строительная механика. - М.: Высшая школа, 1972. - 488 с.2. Snitko N.K. Structural mechanics. - M.: Higher School, 1972. - 488 p.

Claims (5)

1. Металлическая неразрезная балка прямоугольного, коробчатого или двутаврового сечения, включающая собственно балку, изготовленную из прокатных или сварных профилей, опорные устройства, изготовленные по схеме шарнирного опирания или жесткого защемления ее концов, отличающаяся тем, что балка выполнена ступенчато-переменной жесткости, при этом участки с большей изгибной жесткостью расположены под эпюрой изгибающих моментов с экстремальными ординатами, а рациональные соотношения длин участков и их изгибных жесткостей подобраны из условия равенства абсолютных значений допускаемых нормальных напряжений в сечениях с наибольшим и наименьшим значениями изгибающих моментов.1. Metal continuous beam of rectangular, box-shaped or double-tee section, including the beam itself, made of rolled or welded profiles, support devices made according to the scheme of articulated bearing or rigid jamming of its ends, characterized in that the beam is made of stepwise variable stiffness, while sections with greater bending stiffness are located under the plot of bending moments with extreme ordinates, and rational ratios of the lengths of sections and their bending stiffnesses are selected from Via equal absolute values permitted by normal stress in sections with the highest and lowest values of the bending moments. 2. Металлическая неразрезная балка по п.1, отличающаяся тем, что при равной высоте и симметрии всех сечений балки относительно их нейтральной оси отношение изгибных жесткостей участков определяют по формуле n=Mmax/|Mmin|, где Мmax и Мmin - экстремальные значения изгибающих моментов в наиболее опасных сечениях балки.2. The metal continuous beam according to claim 1, characterized in that for equal height and symmetry of all sections of the beam relative to their neutral axis, the ratio of the bending stiffnesses of the sections is determined by the formula n = M max / | M min |, where M max and M min - extreme values of bending moments in the most dangerous sections of the beam. 3. Металлическая неразрезная балка по п.2, отличающаяся тем, что в случае жесткого защемления одного конца балки и шарнирного опирания другого и действия равномерно распределенной по всей ее длине нагрузки рациональные соотношения длин участков и их изгибных жесткостей определяют по формуле3. The metal continuous beam according to claim 2, characterized in that in the case of rigid jamming of one end of the beam and articulated support of the other and the action of the load uniformly distributed over its entire length, the rational ratios of the lengths of the sections and their bending stiffnesses are determined by the formula
Figure 00000038
Figure 00000038
где k - отношение длин смежных участков балки.where k is the ratio of the lengths of adjacent sections of the beam.
4. Металлическая неразрезная балка по п.2, отличающаяся тем, что в случае жесткого защемления обоих концов балки и действия равномерно распределенной по всей ее длине нагрузки рациональные соотношения длин участков и их изгибных жесткостей определяют по формуле4. The metal continuous beam according to claim 2, characterized in that in the case of hard jamming of both ends of the beam and the action of the load uniformly distributed over its entire length, the rational ratios of the lengths of the sections and their bending stiffnesses are determined by the formula
Figure 00000039
Figure 00000039
где k - отношение длин смежных участков балки.where k is the ratio of the lengths of adjacent sections of the beam.
5. Металлическая неразрезная балка по п.2, отличающаяся тем, что в случае шарнирно опертой двухпролетной балки с равными пролетами и действия равномерно распределенной по всей ее длине нагрузки рациональные соотношения длин участков и их изгибных жесткостей определяют по формуле5. The metal continuous beam according to claim 2, characterized in that in the case of a pivotally supported two-span beam with equal spans and the action of the load uniformly distributed along its entire length, the rational ratios of the lengths of the sections and their bending stiffnesses are determined by the formula n(k)=-7,9788·k3+5,3285·k2-0,6077·k+0,5816,n (k) = - 7.9788K 3 + 5.3285K 2 -0.6077K + 0.5816, где k - отношение длин смежных участков балки.where k is the ratio of the lengths of adjacent sections of the beam.
RU2007109356/03A 2007-03-14 2007-03-14 Metal whole beam RU2336397C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007109356/03A RU2336397C1 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Metal whole beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007109356/03A RU2336397C1 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Metal whole beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2336397C1 true RU2336397C1 (en) 2008-10-20

Family

ID=40041267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007109356/03A RU2336397C1 (en) 2007-03-14 2007-03-14 Metal whole beam

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2336397C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112307540A (en) * 2020-10-26 2021-02-02 广东城建达设计院有限公司 Method for deducing bending moment value of key point under equal-section rigid frame subjected to equidistant distribution and symmetric force

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Файбишенко В.К. Металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1984, с.57-62. Пособие по проектированию усиления стальных конструкций (к разделу 20 главы СНиПП-23-81). - Киев: 1988, с.44-45, 73. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112307540A (en) * 2020-10-26 2021-02-02 广东城建达设计院有限公司 Method for deducing bending moment value of key point under equal-section rigid frame subjected to equidistant distribution and symmetric force

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chang Shear lag effect in simply supported prestressed concrete box girder
KR100964067B1 (en) Steel girder for bridge and manufacturing method thereof
KR102045790B1 (en) Method for performing structural design of composite beams, and computer-readable storage medium
RU2336397C1 (en) Metal whole beam
Yurchenko et al. Searching for optimal prestressing of steel bar structures based on sensitivity analysis
Hassan et al. Experimental and numerical comparison of reinforced concrete gable roof beams with openings of different configurations
Ranzi et al. Full-scale tests on composite steel–concrete beams with steel trapezoidal decking
CN111709066B (en) Steel truss bridge pre-camber setting method based on influence matrix
RU114981U1 (en) FRAME VARIABLE CONSTRUCTION
Pidgurskyi et al. Investigation of the stress-strain state of beams with different types of web perforation
RU176462U1 (en) Multi-span carrier beam
RU2548301C1 (en) Truss from orthorhombic pipes (roll-welded profiles)
KR102173516B1 (en) Flange open type box girder and continuous bridge using the same
RU193994U1 (en) DOUBLE BEAM WITH CORRUGATED WALL AND TUBULAR BELTS
RU2500863C1 (en) Metal structure with grid from rhombic closed bent-welded shapes
CN108166375A (en) Arch bridge in advance
JP2023177314A (en) Structure of continuous composite beam, and evaluation method for maximum deflection of continuous composite beam
Marino Ponding of two-way roof systems
Hohol et al. Analysis of calculation regulation methods in steel combined trusses
RU2618810C1 (en) Triangle lattice of rod structures with additional semi-racks and half-braces (y-shaped racks)
CN211973058U (en) Arch bridge system
RU2174576C2 (en) Thin-slab closed-section structure
Câmara et al. Structural response and design criteria for imposed deformations superimposed to vertical loads
RU2563868C1 (en) Multispan continuous beam (versions)
Semko et al. Architectural and constructive decisions of a triangular reinforced concrete arch with a self-stressed steel brace

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090315