Инженерные конструкции стр.30

В большинстве случаев на балочную клетку действует равномерно-распределенная нагрузка, которая при статическом расчете приводится к линейной нагрузке на балку настила, вспомогательную и главную балки с их грузовых площадей (рис. 2.14).

Расчет балок производится в той же последовательности, в какой передается нагрузка: балка настила, второстепенная и главная балка.

Расчет прокатных балок из прокатных или гнутых профилей сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жесткость и устойчивость. Для этого по расчетному изгибающему моменту М находят требуемый момент сопротивления сечения:

Wn,min=M/Ryyc, (2.24)

а с учетом развития пластических деформаций по формуле:

Wn,mm=M/ClRyyc, (2.25)

где С\ — коэффициент, определяемый по п. 5.18 СНиП 11-23—81.

Требуемый момент инерции сечения / находят из формулы для проверки относительного прогиба балки, например, для разрезной однопролетной балки с расчетным пролетом lef, загруженной линейной нормативной нагрузкой <7„:

f/lel = 5qnl3e,/384EI < [f/l„], (2.26)

путем_ преобразования ее относительно /

/min >(5<7„/?f/384£XVfl. (2.27)

где [lef/f] — величина, обратная предельному относительному прогибу, принимаемая по табл. 40 СНиП П-23—81, для главных балок междуэтажных перекрытий 400; для вспомогательных — 250.

По требуемым минимальным значениям момента сопротивления и момента инерции по сортаменту подбирают двутавр или швеллер с ближайшим большим значением W^W и

j j гс, min

— min

Сечение сварной двутавровой балки (рис. 2.15) определяется по минимальному моменту сопротивления и оптимальному распределению площади сечения между стенкой Аш и полкой Af в зависимости от отношения kw = — hef I twСледует отметить, что в балке оптимальной высоты масса стенки равна массе поясов. Известно также, что отступление от hopt на ±20 % приводит к изменению оптимальной массы всего на 4 %.

Для определения hopt можно воспользоваться зависимостью, полученной К. К. Мухановым:

hopt = V3A.e W/2. (2.28)

При определении гибкости стенки рекомендуется пользоваться зависимостью, представленной ниже:

Другими критериями выбора высоты балки являются: минимальная высота Лт|П , при которой сечение удовлетворяет требованию жесткости, определяемое при работе балки в упругой стадии:

и _ 5 1е, \ 1е/\ а + 5_ (2 29)

т|п 24 Е I ( -I у1 й + V, 5 '

где й и 5 — соответственно постоянная и временная (снеговая) нормативные нагрузки; уЙ и у5 — коэффициенты перегрузки для постоянной и временной нагрузок.

Максимальная высота Атах , которая возможна в пределах заданной строительной высоты перекрытия (эксплуатационное условие).

При выборе окончательной высоты балки следует стремиться к тому, чтобы она была вблизи значения кор1. При этом рекомендуется с целью унификации эту высоту задавать кратной 100 мм, а ширину листа стенки из одного прокатного листа до 2200 мм.