1. Область применения, классификация

Область применения: в конструкциях рабочих площадок, перекрытий промышленных и гражданских зданий, эстакад, мостов и др. сооружений.

Классификация. Балки являются весьма распространенным элементом стальных конструкций, работающих на изгиб. Они классифицируются: в зависимости от расчетной схемы, типу сечения, способу изготовления.

В зависимости от расчетной схемы, балки различают: разрезные (однопролетные), неразрезные (многопролетные), консольные

По типу сечения – прокатные (обычные или с параллельными гранями – широкополочные) и составные сечения (сварные, клепанные и болтовые).

Пояса составных балок могут выполняться из сталей повышенной или высокой прочности, а стенка из углеродистой стали. Такие балки называются бистальные.

2. Компоновка балочных перекрытий

Балочной клеткой(площадкой) называется система несущих балок, образующих конструкцию перекрытия.

Балочная клетка представляет собой конструкцию, состоящую из одной или нескольких систем балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям. В балочной клетке преимущественно применяются разрезные балки.

Различают 3 типа балочных клеток: упрощенный, нормальный и усложненный.(см. конспект)

Типы сопряжений балок: поэтажное, в одном уровне, пониженное и повышенное

Пониженное и повышенное используется в вариантах балочной площадки усложненного типа. Сопряжение в одном уровне применяется в случае ограниченной строительной высоты. Поэтажное сопряжение может использоваться во всех случаях.

К размерам в плане относятся: общая длина и ширина перекрытия или площадки, А и В – размеры ячейки или шаг колонн, а (b) – расстояния между вспомогательными балками или балками настила. Это расстояние зависит от типа настила и величины нагрузки (0,6 – 1,8м – при стальном настиле; 1,5 – 6м – при ж/б настиле).

Шаг вспомогательных балок усложненного типа в балочной клетке назначается в пределах от 2 до 5м.

Не рекомендуется опирание балок (вспомогательных или балок настила) на середины главной балки. Поскольку в зоне вертикального стыка стенки ставить ребра жесткости нельзя. Кроме того эта зона упругопластической работы стали.

Отметка верха габарита под площадкой устанавливается в увязке с габаритами оборудования, располагаемого под перекрытием площадки или в соответствии с другими требованиями.

Расчёт стального настила

В зависимости от интенсивности нагрузки для настила принимают листы толщиной t_d

при q=10кН/м² – 6мм,

при q=10-20кН/м² – 8мм

при q>20кН/м²– 10-14мм.

Стальной настил рассчитывается как балочный элемент или как упругая висячая конструкция в зависимости от соотношения l_d/t_d.

Относительный прогиб стального настила

f/l_d[1/n₀]=1/150,

где Е₁I– цилиндрическая жёсткость настила;;- коэффициент Пуассона, для стали равный 0.3;

l_d– пролёт настила;;b– расчётная ширина полосы настила, обычно принимаемая 100мм.

При определении шага балок настила удобнее использовать следующую формулу:

, полученную из известного выражения ,

Величина распора H=_f(²/4)(f/l)²E₁t_d,

где _f – коэффициент надёжности по нагрузке.

При работе настила с учётом распора вычисляется катет углового шва, прикрепляющего настил к балкам:

k_f=H/_fl_R_f_f_cилиk_f=H/_zl_R_z_z_c.