При подборе сечения балок из прокатных профилей должны быть выполнены следующие расчеты:

1) Проверка прочности балок в сечении с максимальным изгибающим

моментом.

2) Проверка прочности балок в сечении с максимальной поперечной

силой (условие среза на опоре или при локальной нагрузке в пролете).

3) Проверка жесткости балок.

4) Проверка общей устойчивости балок.

Различают подбор сечения балок при упругой работе материала и

с учетом развития пластических деформаций.

Развитие пластических деформаций в разрезных балках сплошно-

го сечения учитывается при выполнении следующих условий:

1. Материал балок – сталь с пределом текучести до 530 МПа.

2. Нагрузка статическая.

3. Обеспечена общая устойчивость балок.

4. Ограничена величина касательных напряжений в одном сече-

нии с наиболее неблагоприятным сочетанием M и Q.

При невыполнении хотя бы одного из условий подбор сечения балок производится по упругой работе материала.

31.Проверка принятого сечения составной сварной балки

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 изготавливают, как правило, сварными, их сечение состоит из трех листов

Для экономии материала в составных балках изменяют сечение по длине (как правило, за счет размера bf) в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.

Проверка принятого сечения на прочность

 Определяем геометрические характеристики принятого сечения балки.

Для крепления балок настила к главным принимаем болты диаметром 16 мм (каждая балка крепится двумя болтами). Верхний пояс оказывается ослабленным отверстиями диаметром 19 мм (d₀ = 1,9см), в каждом сечении два отверстия. Расстояние от центра тяжести сечения до оси, проходящей через середину высоты балки.Проверяем прочность принятого сечения поперечного сечения балки по формулам

При

Запас прочности составляет

12) Проверяем жесткость балки

Жесткость балки удовлетворяет требованиям. Принимаем это сечение балки

32.Проверка обеспечения устойчивости балок (общей местной).

Проверить общую устойчивость балки - следующий этап проверки расчета сварной конструкции. Устойчивость балки не требуется проверять:

а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный; б) при отношении расчетной длины балки l₀ (или длины участка балки между связями, препятствующими поперечным смещениям сжатого пояса) к ширине сжатого пояса b, не превышающем значений l₀/b = 20. Для балок строительных конструкций значение l₀/b определяется по формулам табл. 8* СНиП 11-23-81*.

где W - следует определять для сжатого пояса; Фб - коэффициент снижения допускаемых напряжений при изгибно-крутильной форме потери устойчивости балок.

33. Изменение сечений балки по длине.

Сечение составной балки, подобранное по максимальному изгибающему моменту, можно уменьшить в местах снижения моментов. Изменение сечения дает экономию стали порядка 10…12 %, но несколько увеличивает трудоемкость изготовления. Введение второго изменения сечения дает экономию материала лишь 3…4 %.Поэтому экономически целесообразно применение одного изменения сечения (на половине длины) для балок пролетом 12 и более метров.

При равномерной нагрузке оптимальное место изменения сечения однопролетной сварной балки находится на расстоянии около 1/6 величины пролета от опоры. Действующий в этом сечении момент может быть найден графически по эпюре моментов или по формуле 

По найденному моменту определяют требуемый момент сопротивления и подбирают новое сечение полок балки. Изменить сечение балки, можно уменьшив ее высоту или сечение поясов. Изменение сечения уменьшением высоты более сложно технологически, требует дополнительной проверки толщины стенки на действие касательных напряжений. Изменение сечения поясов в основном выполняют за счет уменьшения их ширины.

Развитие пластических деформаций в балках переменного сечения допускается только для одного неблагоприятного сочетания M и Q в одном сечении.

Проверку прочности балки в месте изменения сечения выполняют по приведенным напряжениям