Пример №1.

Требуется подобрать сечение однопролетной шарнирно опертой балки перекрытия из прокатного двутавра и выполнить необходимые проверки. На балки опирается монолитная плита перекрытия толщиной , пол толщиной и кирпичные перегородки. Так как здание жилое, временную нормативную нагрузку принимаем (пункт 1, табл.3, СНиП 2.01.07-85*). Для расчета принять балку, работающую в наиболее неблагоприятных условиях.

I Определение геометрических параметров (схема расположения балок, их пролет и шаг, значение грузовой полосы).

На рис. 4 изображена схема расположения металлических балок перекрытия с привязками балок и указанием расчетного пролета (в данном примере пролет определяется следующим образом ). Железобетонное перекрытие опирается на стены по осям 1 и 2 , и на балки Б1 и Б2. Зная привязку балок, можем определить величину грузовой полосы с которой на балки Б1 и Б2 передается равномерно распределенная по площади нагрузка в виде равномерно распределенной погонной нагрузки , величина грузовой полосы для Б1: ,

величина грузовой полосы для Б2: .

При равных пролетах и одинаковых нагрузках, действующих на квадратный метр перекрытия, в наиболее невыгодных условиях, оказывается балка с наибольшей величиной грузовой полосы. В приводимом примере в наихудших условиях оказывается балка Б2, так как b₁< b₂.

Р ис.4.

II Сбор нагрузок (определение силовых параметров).

Проектируемое здание жилое, двухэтажное, следовательно, в соответствии с приложением 7* СНиП 2.01.07-85*, относится к нормальному (второму) классу ответственности, что подразуме­вает применение в дальнейших расчетах коэффициента надежности по назначению _n=0,95, на который следует умножать полученные значения суммарных нормативных и расчетных нагрузок.

До того как начать сбор нагрузок, определим значение величины грузовой площади нагрузка с которой будет передаваться на балку. После чего установим необходимость в уменьшении полной нормативной нагрузки путем умножения ее на коэффициент сочетания _А1.

А = L₀b₂ = 6.253 = 18,75 м² > А₁ = 9 м² (значения L₀ и b₂ см. рис.4)

Так как А > А₁, необходимость в снижении нормативной нагрузки существует. Определяем понижающий коэффициент.

Определение нагрузок, действующих на 1м2 перекрытия.

Таблица 1

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка
1)	Постоянная от веса моно­литной железобетонной плиты перекрытия		1.1
2)	Постоянная от веса составляющих конст­рукции пола ( )		1.3
3)	Постоянная от веса перего­родок	1	1.1
4)	Временная нагрузка от лю­дей и оборудования		1.3
	Итого:

Пояснения к таблице 1. Коэффициенты надежности для постоянных нагрузок приняты по табл. 1, СНиП 2.01.07-85*. Коэффициент надежности для временной нагрузки принят в соот­ветствии с указаниями п. 3.7, СНиП 2.01.07-85* (в случае, если временная нормативная нагрузка имеет значение меньше 2 кН/м², коэффициент надежности принимается равным 1,3, если же временная нормативная нагрузка назначается равной 2 кН/м² или более применяется коэффи­циент надежности равный 1,2).

Определение погонной нагрузки, действующей на балку Б2.

Нормативная погонная нагрузка:

Расчетная погонная нагрузка:

III Статический расчет (определение усилий).

Определение максимального изгибающего момента.

От действия расчетных нагрузок:

IV Предварительный подбор сечения балки

(без учета ее собственного веса).

Рассчитываемый элемент, в соответствии с табл. 50* СНиП II-23-81*, относится ко второй группе конструкций. Район строительства город Москва, который в соответствии с ГОСТ 16350-80 относится к II₅ климатическому району. Зная группу конструкций и климатический район назначим марку стали С245 (табл. 50* СНиП II-23-81*), после чего, для предварительного расчета, зададимся расчетным сопротивлением R_y = 24 кН/см² (табл. 51* СНиП II-23-81*).

Назначаем 36/ГОСТ 8239-89 с характеристиками сечения: