Σ 

Рис. 5. Нормальные и касательные напряжения, возникающие в двутавре

Экономическая эффективность сечений, таким образом, тесно связана с их тонкостенностью. Предельно возможная тонкостенность прокатных балок определяется не только требованиями местной устойчивости стенок, но и возможностями заводской технологии прокатки профилей. Местная устойчивость стенок составных сечений может быть повышена конструктивными мерами (постановкой ребер жесткости, гофрированием стенок и т.п.). С точки зрения восприятия только изгибающего момента наиболее эффективным сечением будет такое, в котором весь материал сосредоточен в полках, а площадь стенки равна нулю. Это так называемый идеальный двутавр, в котором . Однако для восприятия касательных напряжений, возникающих от перерезывающей силы, необходима стенка. В конструкциях, в которых сдвиговые напряжения не слишком велики и не оказывают решающего влияния на параметры сечения, в последнее время все чаще применяют тонкостенные балки – балки с гибкими и с гофрированными стенками. Стремление получить развитое по высоте эффективное сечение из прокатных профилей привело к созданию балок с перфорированной стенкой (рис. 6).

Рис. 6. Балка симметричного сечения:

а – раскрой двутавра; б – вид балки с перфорированной стенкой

Эффективность использования тонкостенных и перфорированных балок возрастает с увеличением пролета и уменьшением нагрузки. Область применения балок очень широка, однако наиболее эффективно применять их при пролетах до 12 ... 18 м. При использовании тонкостенных балок их пролет увеличивается до 30 м.

В зависимости от пролета, назначения, величины нагрузки и её характера применяют балки прокатные (двутаврового или швеллерного сечения) и составные - двутавровые сварные или на высокопрочных болтах из отдельных листов, либо из прокатных профилей. При небольших нагрузках, чаще в легких конструкциях, эффективны балки из холодногнутых швеллеров и Z-профилей.

Благодаря простоте конструктивной формы и надежности в работе балки широко используются в конструкциях различного назначения: междуэтажных перекрытиях, эстакадах, мостах и т.д. Для размещения технологического оборудования, его обслуживания и ремонта в промышленных зданиях устраивают рабочие площадки, состоящие из настила и балок, поддерживающих его.

Площадки крепят обычно к основным несущим конструкциям здания или к конструкциям, которые поддерживают оборудование. Рабочие площадки под значительную нагрузку опирают, как правило, на самостоятельные колонны, а их пространственную устойчивость обеспечивают вертикальными связями.

В конструкциях рабочих площадок часто применяют сплошные настилы - стальные с гладкой или рифленой стали, железобетонные (монолитные или из сборных плит), а также сталежелезобетонные. В технологических площадках для обслуживания оборудования используют также решетчатый настил. В сталежелезобетонных настилах стальной лист при бетонировании выполняет функции опалубки, а затем включается в совместную работу с бетоном.