13.Компоновочные схемы балочных конструкций. Сопряжения балок в балочных конструкциях.

Система несущих балок - балоч­ная клетка.

Упрощенная балочная клетка (а) нагрузка на пере­крытие = через настил на балки настила, и через них на стены. Балки ставят часто - неэкономично;

Нормального типа балочная клетка (б) нагрузка с настила передается на балки настила, ко­торые в свою очередь передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны, стены. Балки настила обычно принимают прокатными.

Усложненная балочная клетка (в) вводятся вспомогательные балки, располагаемые между балками настила и главными балками, передающими нагрузку на колонны. Перекрытия балки настила и вспо­могательные балки прокатные.

Этажное сопряжение (а) бал­ки, поддерживающие настил, укладываются на глав­ные или вспомогательные. Это просто и удобно, но требует наибольшей строи­тельной высоты.

Сопряжение в одном уровне (б) верх­ние полки балок настила и главных балок располагаются в одном уров­не, а на них опирается настил. Это позволяет увеличить высоту главной балки при заданной строительной высоте перекрытия, но усложняет конструкцию опирания балок.

Пониженное сопряжение (в) - в балочных клетках усложненного типа. Вспомогательные балки примыкают к главной ниже уровня верхнего пояса главной, на них поэтажно уклады­вают балки с настилом, которые располагаются над главной балкой. Имеем наибольшую высоту главной балки при заданной строитель­ной высоте перекрытия.

Главные балки опирают на колонны и располагают вдоль больших расстояний.

Расстояние между вспомогательными балками = кратно пролету главной балки.

14.Предельные состояния балок при упругой и упруго-пластической работе материала.

Для балок сплошного сечения при упругопластической работе материа­ла надо проверять прочность:

- при изгибе в одной из главных плоскостей и,

- при изгибе в двух главных плоскостях и,

— расчетное сопротивление срезу (сдвигу);

C₁ = для стоячего двутавра = 1,04-1,13; для лежачего = 1,47.

W—моменты сопротивления сечения нетто относитель­но главных осей;

При упругопластической работе подбор сечений = по требуемому моменту сопротивления нетто

Проверяют на прочность по касатель­ным напряжениям:

где Qmax - наибольшая поперечная сила на опоре;

S и I — статический момент и момент инерции сечения;

Расчетный изгибающий момент с учетом перераспределения

где Ммах — наибольший изгибающий момент в пролете или на опоре, определяемый из расчета неразрезной балки в предположении упругой работы ее материала;

альфа - коэффициент перераспределения моментов.

15.Как подобрать и проверить сечение балки из прокатного профиля.

Прочность прокатных балок, в одной плоскости

Требуемый момент сопротивления балки «нетто»

где R — расчетное сопротивление изгибу; у — коэфф. условий работы .

По требуемому моменту сопротивления, по сортаменту подбирают ближайший больший номер балки.

Проверка второго предельного состояния = определение про­гиба балки от действия нормативных нагрузок (упругая работа материала). Полученный относительный прогиб = мера жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки

Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле

Если проверка по формуле не удовлетворяется, то следует увеличить сечение балки, взяв менее прочный материал, или допустить недоиспользование прочности балки, что менее выгодно.