Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Деревянные конструкции > Как рассчитать деревянную балку, усиленную металлическими полосами

Как рассчитать деревянную балку, усиленную металлическими полосами

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 04.07.2013, 18:38 #1
Как рассчитать деревянную балку, усиленную металлическими полосами
Alexvlvolkov
 
Регистрация: 03.05.2010
Сообщений: 27

Добрый день.
Подскажите, пожалуйста. Зная М и Q, как рассчитать деревянную балку на прочность и деформацию (считая обеспеченной устойчивость из плоскости ), усиленную металлическими полосами. Возьмём для примера доску 150х50, усиленную двумя металлическими полосами 50х4, стянутыми шпильками М6.
С уважением, Александр.

Вложения
Тип файла: dwg
DWG 2010
Усиленная балка (доска).dwg (74.1 Кб, 2214 просмотров)

__________________
С уважением,
Александр В.
Просмотров: 5245
 
Непрочитано 04.07.2013, 21:25
1 | #2
Tvorec


 
Регистрация: 29.04.2013
Сообщений: 757


Цитата:
Сообщение от Alexvlvolkov Посмотреть сообщение
Зная М и Q, как рассчитать деревянную балку на прочность и деформацию, усиленную металлическими полосами.
Если ваша доска, поставленная таким образом, нагружена нагрузкой сверху (т.е. в вертикальной плоскости), то ваша доска и стальные листы фактически работают на изгиб по отдельности - отдельно доска, и отдельно пластины.
Фактически деревянная доска обеспечивает устойчивость стальных полос (здесь зависит от того, как часто прикреплены к доске пластины).
Прогибаясь, ваша доска будет опускатся под вертикальной нагрузкой - в итоге она через закрепления будет "повисать" на стальных пластинах, передавая часть вертикальной нагрузки на пластины. Естественно деревянная балка не будет прогибаться до тех пор, пока не "позволят" стальные пластины, т.е. не прогнутся. В итоге все "участники" процесса "прогнись быстрее других"() будут изгибатся и принимать на себя нагрузку пропорционально своей жесткости (т.е. осевому моменту сопротивления Ix). Вот и приведите Ix и Wx к стали, т.е. по формуле для приведения балки из дерева к стали:

Ixдоскасталь=Ixдоски*Едерева/Естали,
где Ixдоски - осевой момент инерции деревянной доски
Ixдоскисталь - осевой момент инерции балки из деревянной доски, приведенной к балке из стали
Едерева=100т/см2
Естали=2100т/см2


Далее считаете часть нагрузки на каждую из балок (т.е пластин и доски), которая на них приходится:
На одну пластину будет Qпластины= P*Ixпластины/(2*Ixпластины+Ixдоскисталь)
На доску Qдоски=Р*Ixдоскисталь/(2*Ixпластины+Ixдоскисталь)
Где Р - общая нагрузка на нашу составную балку.

Дальше отдельно считаете на изгиб одну пластину с ее нагрузкой Qпластины, и саму деревянную балку с ее нагрузкой Qдоски.

Последний раз редактировалось Tvorec, 04.07.2013 в 21:33.
Tvorec вне форума  
 
Непрочитано 04.07.2013, 21:54
#3
and.rey

инженер
 
Регистрация: 22.11.2007
Новосибирск
Сообщений: 551


Ничего эти пластины серьезно не усилят потому, что будет большая податливость шпилек в высверленных отверстиях. Придется заняться научной работой - как учесть эту самую податливость соединений.
and.rey вне форума  
 
Непрочитано 04.07.2013, 22:04
#4
Tvorec


 
Регистрация: 29.04.2013
Сообщений: 757


Цитата:
Сообщение от and.rey:
Ничего эти пластины серьезно не усилят потому, что будет большая податливость шпилек в высверленных отверстиях. Придется заняться научной работой - как учесть эту самую податливость соединений.
Нагрузку на пластины они передатут (ведь независимо от того расплющит вам голову или нет упавший на нее кирпич вертикальная нагрузка от него все же перейдет на ноги), правда могут передать только часть ее (но всё же большую) в зависимости от того как сильно погнутся связующие шпильки и какая свобода перемещения у них в отверстиях для болтов.
Так что для деревянной доски нужен запас, т.к. здесь именно стальные пластины окажутся недогруженными, а вот какой запас и как надо смотреть.
И еще надо не забывать, что этими шпильками будут продырявлены как сама деревянная балка, так и пластины - что не делает их прочнее.

Последний раз редактировалось Tvorec, 04.07.2013 в 22:15.
Tvorec вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 05.07.2013, 13:15
#5
Alexvlvolkov


 
Регистрация: 03.05.2010
Сообщений: 27


Цитата:
Сообщение от Tvorec Посмотреть сообщение
Фактически деревянная доска обеспечивает устойчивость стальных полос (здесь зависит от того, как часто прикреплены к доске пластины).
Прогибаясь, ваша доска будет опускаться под вертикальной нагрузкой - в итоге она через закрепления будет "повисать" на стальных пластинах, передавая часть вертикальной нагрузки на пластины. Естественно деревянная балка не будет прогибаться до тех пор, пока не "позволят" стальные пластины, т.е. не прогнутся. В итоге все "участники" процесса "прогнись быстрее других"() будут изгибатся и принимать на себя нагрузку пропорционально своей жесткости (т.е. осевому моменту сопротивления Ix). Вот и приведите Ix и Wx к стали, т.е. по формуле для приведения балки из дерева к стали:
Спасибо за ответ.
Правильно ли я понимаю, что это случай когда ось инерции стальной полосы совмещена с осью инерции доски. Если полосу опустить вниз (в моём случае на 5 см), то в расчётах нужно использовать Jстh= Jст+5*F^2?
__________________
С уважением,
Александр В.
Alexvlvolkov вне форума  
 
Непрочитано 05.07.2013, 13:20
#6
Volodya


 
Регистрация: 27.09.2011
Сообщений: 142


А если сдвиговое усилие перекрыть шпильками? Можно рассчитать шаг шпилек по усилию сдвига между пластиной и доской, тогда доска будет зажата между пластинами без сдвига, и можно считать полноценно пластины и доску.
Volodya вне форума  
 
Непрочитано 05.07.2013, 13:49
#7
Tvorec


 
Регистрация: 29.04.2013
Сообщений: 757


Цитата:
Сообщение от Alexvlvolkov Посмотреть сообщение
ось инерции стальной полосы
Alexvlvolkov, вы немного перепутали - есть только ось балки и ось симметрии сечения балки. Осевой момент инерции Ix - это уже геометрическая характеристика сечения (Ix=b*h^3/12 для прямоугольного сечения).
Вы же видимо хотели сказать, что возможно что мой пост №2 говорил о случаи, когда оси пластин и доски на одном уровне по горизонтали, и что если сместить вниз, тогда надо увеличить осевой момент инерции от смещения относительно центра тяжести как согласно сопромату для нескольких фигур.
Если вы хорошо прикрепите (приклеите) ваши пластины к доске (тогда балка не будет просто виснуть на пластинах как я писал в посте №2) , тогда у вас получится тавровое сечение, соответственно ваши пластины будут работать только на растяжение. Здесь получается надо немного по-другому делать. Взять то, о чем вы сказали, но сначала металлические пластины привести к дереву (получится что одну пластину из металла заменяет деревяшка размерами h x b=84х50мм, и так получится деревянный тавр высотой 150мм, размер полки 218мм) и считать такой тавр - искать центр тяжести, статический момент инерции Sx, осевой Ix, и считать прогиб.(проверить прочность еще) Но надо проверить соединение этих пластин и доски - не порвет ли его раньше чем все сечение будет работать на 100%.(кстати весь этот расчет и приведения стали к дереву я взял из расчета ж/б и деревянных конструкций по аналогии). А вообще:
Цитата:
Сообщение от and.rey Посмотреть сообщение
Придется заняться научной работой - как учесть эту самую податливость соединений.
and.rey верно сказал - можно наткнутся на непредвиденные подводные камни.
Вот если бы вы положили пластины сверху и снизу доски и как-то приклеили - это было бы куда эффективнее (осевой момент инерции у стальных пластин будет очень большим) - получился бы металло-деревянный двутавр.
Tvorec вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Деревянные конструкции > Как рассчитать деревянную балку, усиленную металлическими полосами

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Как рассчитать кран - балку? Kosyak Машиностроение 47 13.05.2014 11:25
Можно ли стойку фахверка опирать на фундаментную балку? Как правильно рассчитать эту балку? Belvoille Основания и фундаменты 5 15.10.2013 15:56
Из материалов какого размера построить Г-образный кран (рассчитать опору и балку)? DrMcSheen Конструкции зданий и сооружений 5 20.09.2010 13:45
Как правильно рассчитать подкрановую балку?! Lidyana Конструкции зданий и сооружений 5 21.06.2010 12:58