Балки. Общие положения

1. Лекция 4. Балки. Часть 1

Преподаватель
Юдина Евгения Васильевна
Лекция 4. Балки. Часть 1
Общие положения

2. Балки

Балка – брус, работающий
преимущественно на изгиб.
Могут применятся для перекрытия
пролетов до 24 м (зависит от материала)
Материалы: сталь, железобетон,
древесина

3. Балки. Материалы

Сталь:
• прокатные профили
• сварные
Железобетон:
• Монолитные;
• Сборные
Дерево:
• Цельная древесина
• Клееные
• Составные

4. Балки. Классификация

По назначению:
• Прогоны
• Ригели
• Перемычки
По схеме работы:
• Разрезные
• Неразрезные
• Консольные

5. Балки. Конструктивные схемы

Схема балки, в которой отражены
материал, форма и размер
сечения, а так же специальные
устройства (анкеры, болты,
приварка и т.д.), называется
конструктивной схемой

6.

7. Балки. Расчетные схемы

Расчетная схема балки –
идеализированное изображение
конструктивной схемы, в которой не
отражены свойства, незначительно
влияющие на точность расчета

8. Балки. Конструктивная и расчетная схемы

9.

10.

11. Балки. Простая балка

Простой балкой называют
однопролетную балку на
двух опорах

12. Балки. Простая балка

13. Балки. Опоры в схемах

• Шарнирно-подвижная опора (допускается
поворот сечения балки на опоре и
горизонтальное перемещение конца балки)
• Шарнирно-неподвижная опора (допускается
поворот сечения балки на опоре и не
допускает никаких линейных перемещений
конца балки)
• Жесткая заделка (не допускаются поворот и
линейные перемещения)

14. Балки. Опоры в схемах

15. Балки. Опоры в схемах

16.

17. Балки. Консоль

Балка может иметь один конец
свободный, расположенный за опорой -
консоль

18. Балки. Работа под нагрузкой

Нагрузки: распределенные и
сосредоточенные (усилие, момент)
Балки работают на изгиб (прямой
(простой) и сложный)

19. Балки. Работа под нагрузкой

20. Балки. Прямой изгиб

С геометрической точки зрения:
• искривление оси балки;
• удлинение растянутых (нижних)
волокон;
• укорочение сжатых (верхних) волокон;
• неизменность длины нейтральной оси
(слоя).

21. Балки. Прямой изгиб

22. Балки. Прямой изгиб

Со статической точки зрения (внутренние
усилия по длине балки):
• изгибающий момент Мх;
• поперечная сила Qx.

23. Балки. Работа под нагрузкой

Усилия определяются по правилам
строительной механики.
Для равномерно распределенной нагрузки:

24. Балки. Прямой изгиб

25. Балки. Прямой изгиб

С точки зрения напряженного состояния:
• Нормальные напряжения
(перпендикулярны к вертикальной
плоскости сечения)
• Касательные напряжения (лежат в
плоскости сечения)

26.

27. Балки. Прямой изгиб

28. Балки. Прямой изгиб

• Нормальные напряжения в любом
сечении балки:

29. Балки. Прямой изгиб

• Касательные напряжения в любом
сечении балки:

30. Балки. Прямой изгиб

Расчет балок по 1-ому предельному
состоянию состоит из проверок
расчетных сопротивлений материала на
растяжение, сжатие и сдвиг:
• Нормальных напряжений в крайних
волокнах (растянутых и сжатых);
• Касательных напряжений

31. Балки. Прямой изгиб

Расчет балок по 2-ому предельному
состоянию состоит из:
• Для стали и древесины – проверка
прогиба
• Для железобетона – проверка прогиба и
расчет раскрытия трещин в бетоне

32.

33. Прогибы

Технологические ограничения
Конструктивные ограничения
Физиологические ограничения
Эстетико-психологические ограничения
Требования установлены в СП