Типы балочных клеток и принципы их компоновки. Эффективность сечений балок. Подбор сечения прокатных балок.
Схема несущих балок, образующих конструкцию перекрытия, называется балочной клеткой. Применяют 3 типа: *упрощенная (БН); *нормальная(ГБ, БН); *усложненная(ГБ, ВБ, БН).
В упрощенной балочной клетке нагрузка на перекрытие передается через настил на балки настила, располагаемые обычно параллельно меньшей стороне перекрытия, и через них на стены или другие несущие конструкции.
В усложненной БК вводят вспомогательные балки, располагаемые между БН и ГБ, передающими нагрузку на колонны.
Выбор типа БК связан с вопросами о сопряжении балок между собой по высоте. Сопряжение может быть этажное, в одном уровне и пониженное.
Расстояние между БН обычно 0,6-1,6 м. расстояние между ВБ – 2-5 м. надо стремиться к минимальному числу ВБ (прокатных).
При выборе типа БК учитывается расход стали. И выбирается наиболее экономичный вариант.
Для экономии металла балки подбирают прокатного профили – симметричные двутаврового сечения.
Балки подбирают в зависимости от требуемого момента сопротивления сечения:
По сортаменту подбираем ближайший больший номер балки.
Настилы балочных клеток. Действительная работа стального настила в составе балочной клетки и его расчетная схема. Особенности расчета настила.
Настилы бывают разные в зависимости от назначения и конструктивного решения перекрытия. Часто поверх несущего настила устраивают защитный.
В качестве несущего чаще всего используют плоские стальные листы, или настил из сборных ЖБ плит.
С
тальной
лист укладывается на балки и приваривается
к ним. Расстояние между балками
определяется несущей способностью или
жесткостью настила. Настил может быть
6-14 мм в зависимости от нагрузки.
Расчет настила заключается в определении его толщины.
нормативная
нагрузка.
Также расчету подлежит прикрепление настила. Этим расчетом определяется катет сварного шва.
Проверяем
что меньше:
или
.
Дальнейший расчет ведем по минимальному
значению:
растягивающее
усилие.
длина шва (1м)
Составное сварное сечение балки. Минимальная и оптимальная ее высота.
Балки составного сечения применяют при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а так же если они экономичнее прокатных.
Составные балки применяют в основном сварными. Их сечения обычно состоят из 3 листов: вертикальная стенка, и 2 горизонтальные полки.
Высота балки определяется экономическими соображениями и допустимым прогибом.
Требуемый момент сопротивления сечения балки определяем по формуле:
Определяем
высоту главной балки исходя из требуемых
величин
и
.
Определяем оптимальную высоту балки:
коэффициент,
зависящий от соотношения конструктивных
коэффициентов поясов и стенки балки.
толщина
стенки балки
Высота
балки назначается по результатам
анализа величин
и
.
При
высоту балки мождно уменьшить на
15..20%, но она должна быть принята не менее
.