ВЕРНУТЬСЯ

НА ГЛАВНУЮ

ДАЛЕЕ



Раздел девятый. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТРОИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

ГЛАВА 35. Расчет элементов строительных конструкции, подверженных различным видам деформации


35.4. Поперечный изгиб

35.4.4. Расчет балок на прочность и жесткость

        Опытами установлено, что касательные напряжения мало влияют на прочность балок при изгибе. Следовательно, формула нормальных напряжений для чистого изгиба (9.29) вполне приемлема для расчета всех балок, работающих на изгиб, в условиях возникновения не только изгибающих моментов, но и поперечных сил.
        Используя формулу (9.29), условие прочности балки запишется так:

(9.34)

здесь - расчетное сопротивление материала балки при изгибе, - максимальный изгибающий момент, возникающий в балке. Этот момент берется по абсолютному значению (без учета знака момента); W - момент сопротивления того сечения, в котором действует .
        Формула в виде (9.34) служит для выполнения проверочных расчетов (см. п. 9.14). Для проектных расчетов, которые приходится выполнять более часто по сравнению с другими видами расчетов, рассматриваемая формула примет вид

(9.35)

где - требуемый момент сопротивления сечения балки. (Заметим, что значок "макс" у буквы М писать не обязательно, так как ясно, что расчет всегда ведется по максимальному изгибающему моменту).
        Вычислив , затем назначают размеры сечения так, чтобы его момент сопротивления был несколько больше требуемого. Подобранную таким образом балку проверяют по касательным напряжениям, используя формулу (9.31),


или более простые формулы (9.32) - (9.33а), беря в качестве наибольшую по абсолютному значению поперечную силу, возникающую в балке.
        Пример 1. Подобрать поперечное сечение деревянной балки на двух опорах, загруженной равномерно распределенной нагрузкой (рис. 9.28). Пролет балки l = 6 м, интенсивность нагрузки на 1 м погонной длины q = 0,003 МН, расчетное сопротивление на изгиб = 13 МН/, на скалывание = 1,2 МН/.


Найдем требуемый момент сопротивления по условию (9.35):


        Теперь будем подбирать балку, обладающую таким же или несколько большим моментом сопротивления. Предположим, в нашем распоряжении имеется круглый лес (бревна) и мы хотим использовать его в качестве балки. Момент сопротивления круглого сечения равен


Подставив в последнее выражение значение , найдем диаметр бревна


        Проверим подобранную балку на скалывающие напряжения, предварительно определив площадь ее поперечного сечения:


т. е. балка скалывающие напряжения выдерживает.
        В рассмотренном примере можно было бы подобрать балку и с другой формой поперечного сечения, например с квадратным сечением со стороной а. Определим его размеры так же, как мы сделали это для круглого сечения, но помня, что момент сопротивления квадрата равен




ВЕРНУТЬСЯ

НА ГЛАВНУЮ

В НАЧАЛО

ДАЛЕЕ