logo
Проектирование сварных конструкций / temnikov_v_g_lekcii_metallicheskie_konstrukcii

3.6.2. Компоновка сечения

Балку рассчитываем в упругой стадии работы (рис. 3.9).

Рис. 3.9.Сечение главной балки и эпюры напряженийσиτ

Из условия прочности требуемый момент сопротивления балки

где Ry= 23 кН/см2при толщине проката более 20 мм.

Назначаем высоту сечения балки h, которая определяется максимально допустимым прогибом балки, экономическими соображениями и строительными габаритами площадки.

Наименьшая рекомендуемая высота балки hminопределяется из условия жесткости балки (второе предельное состояние) при равномерно распределенной по длине балки нагрузке:

где qn – суммарная погонная нормативная нагрузка на балку.

Минимальная высота балки

где fu= 7,4 см – предельный прогиб главной балки пролетомl= 18 м, определенный интерполяцией по табл. 1.4.

Высоту разрезной главной балки принимают в пределах (1/10 – 1/13)l=

= (1,8 – 1,4 м). Предварительно принимаем высоту балки h= 1,5 м.

Оптимальная высота балки по металлоемкости

где tw–толщина стенки балки, определяемая по эмпирической зависимости:tw= 7 + 3h/1000 = 7 + 3 · 1500 / 1000 = 11,5 мм.

Принимаем tw= 12 мм.

Допускается отклонение оптимальной высоты балки в меньшую или большую сторону на 10 – 15%, так как это мало отражается на весе балки.

Максимально возможная высота балки определяется строительной высотой перекрытия H(разницей в отметках верха настила рабочей площадки и верха габарита помещения, расположенного под площадкой) и зависит от сопряжения балок между собой по высоте.

Сопряжение балок может быть поэтажное, в одном уровне и пониженное (рис. 3.10).

При поэтажном сопряжении балки, непосредственно поддерживающие настил, укладывают на главные или вспомогательные балки сверху. Это наиболее простой и удобный в монтажном отношении способ сопряжения балок, но он требует большой строительной высоты. Чтобы увеличить высоту главной балки, необходимо применять сопряжение балок в одном уровне, при котором верхние полки балок настила и главных балок располагаются на одной отметке.

Рис. 3.10.Сопряжения балок:

а– поэтажное; б– в одном уровне;в– пониженное

Строительная высота балки

hстр =H – (tн +hбн+ Δ) = (1300 – 1000) – (12 + 40 + 13) = 235 см,

где Δ = fu+ (30 …100 мм) = 7,4 + 5,6 = 13 см – размер, учитывающий пре- дельный прогиб балкиfu= 7,4 см и выступающие части, расположенные ниже нижнего пояса балки (стыковые накладки, болты, элементы связей и т.п.);

1300 и 1000 – отметки верха настила и габарита под площадкой.

Таблица 3.7