28. Компоновка и подбор сечений составных балок.
Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устойчивости, т. е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.
Составные балки применяют, как правило, сварными. Сварные балки экономичнее клепаных. Их сечение обычно состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок, которые сваривают на заводе автоматической сваркой. Для балок под тяжелую подвижную нагрузку (большие подкрановые балки) иногда применяют клепаные балки, состоящие из вертикальной стенки, поясных уголков и одного - трех горизонтальных листов. Клепаные балки тяжелее сварных и более трудоемки в изготовлении, но их применение оправдывают благоприятная работа под большими динамическими и вибрационными нагрузками, а также относительная легкость образования мощных поясов.
Для экономии материала в составных балках изменяют сечения по длине в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Упругопластическая работа материала в таких балках допускается с теми же ограничениями, что и для прокатных балок.
Задача компоновки сечений составных балок вариантна, и от ее правильного решения во многом зависят экономичность и технологичность балок. Начинать компоновку сечения надо с определения высоты балки, от которой зависят все остальные параметры балок.
29. Расчёт и конструирование опорной части балки составного сечения.
Расчет и конструирование опор-ных частей балок. Сопряжение балок со стальными колоннами осущест-вляется путем их опирания сверху или примыканием сбоку к колонне. Такое соединение может быть или шарнир-ным, передающим только опорную реакцию балки, или жестким, пере-дающим на колонну кроме опорной реакции еще и момент защемления балки в колонне. Шарнирное соеди-нение широко применяется в большин-стве балочных конструкций, жесткое — в каркасах многоэтажных зданий. Конец балки в месте опирания ее на опору укрепляют опорными ребрами, считая при этом, что вся опорная реакция пе-редается с балки на опору через эти ребра жесткости Ребра жесткости для передачи опорной реакции надежно прикрепляют к стенке сварными швами, а торец ребер жесткости либо плотно пригоняют к нижнему поясу балки, либо строгают для непосредственной передачи опорного давления на стальную колонну.
30. Подбор сечений прокатных балок.
Выбрав тип балки, определив расчетный пролет и расчетную нагрузку, действующую на балку, вычисляют максимальный расчетный момент М. По расчетному моменту находят минимальный требуемый момент сопротивления
а при условии, когда можно учитывать пластическую работу стали:
Определив требуемый момент сопротивления Wтр, подбирают по сортаменту ближайший номер профиля, имеющий фактический момент сопротивления W, больший или равный Wтp.
Подобрав сечение, определяют фактическое напряжение в балке, которое должно удовлетворять неравенству
а при учете пластической работы стали
Проверка жесткости балки сводится к определению отношения прогиба балки и ее длине, т. е. к определению относительного прогиба, который не должен превосходить нормативного:
