6. Прокатные балки, их расчет на прочность и жесткость

Балка – брус, работающий на поперечный изгиб.

Классификация в зависимости от статической схемы работы: разрезные (однопролетные) , неразрезные (многопролетные)

По типу сечений: двутавровые , швеллерные из стальных прокатных профилей , из стальных гнутых профилей, из алюм прессованных

Способы изготовления: прокатные , Гнутые , прессованные, составные (сварные, на болтах, клёпаные – для больших пролетов)

Разрезные балки: наиболее удобны в монтаже , неограниченны в размере (используются для перекрытия больших пролетов)

Неразрезные балки: расход металла меньше, расчетные изгибающие моменты меньше , более равномерное их распределение по длине , монтаж сложнее , доп. усилия при неравномерной усадке опор, ограниченные размеры

Применяются: для перекрытия пролетов 6-18 м, в виде подкрановых балок, путей подвесного транспорта, реже - для перекрытия пролетов 18-24 м

Наиболее целесообразны - прокатные балки двутаврового и швеллерного сечения (просты в изготовлении) Наиболее рациональные - балки двутаврового сечения: прокатные двутавры с уклоном внутренних граней полок , широкополочные двутавры с параллельными полками (благодаря большей высоте стенки область применения шире)

При недостаточной мощности прокатных применяют сварные составные балки двутаврового сечения, а для конструкций, подвергающихся динамическим и вибрационным нагрузкам, - составные балки на высокопрочных болтах и клепаные балки. При пролетах до 6 м вместо прокатных балок применяют балки из гнутых профилей швеллерного или коробчатого типа

Расчет: Расчёт балок производится по 2-м предельным состояниям: несущей способности и прогибам. Расчет прокатных балок сводится к определению профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жесткость и устойчивость.

Подбор поперечного сечения балки. Подбор сечения балок производится из условия прочности по нормальным напряжениям:

7. Балочная клетка, типы балочных клеток

Балочная клетка – система несущих перекрытие балок для опирания настила покрытия или перекрытия. Покрытие состоит из ряда пересекающихся балок . Главные балки (с шагом 6-9 м )опираются на колонны , а на главные опираются вспомогательные балки(шаг 1.5- 3 м). На главные балки опирается настил Типы балочных клеток: упрощенный (настил опирается на главные балки), нормальный (нагрузку воспринимают балки настила, опирающиеся на главные балки, позволяет уменьшить пролет настила и сократить расход материалов на него), усложненный (нагрузку от балок настила воспринимают вспомогательные балки, располагаемые на расстоянии 2–5 м, передающие ее на главные балки)

Выбор типа балочной клетки связан с сопряжением балок по высоте. Оно может быть этажным, в одном уровне, пониженным. При этажном сопряжении балки располагаются одна над другой

Выбор балочной клетки определяется для каждого конкретного случая. Зависит от конструкции перекрытия (металлический настил, железобетонные плиты и др.), наличия технологического оборудования , наличия подвесного потолка , других факторов.

Балочные клетки с верхним расположением второстепенных балок: наиболее просты в возведении, экономичны по расходу материала , но имеют большую строительную высоту перекрытия. Балочная клетка с расположением второстепенных балок с главными в одном уровне используется при ограничении строительной высоты.Балочные клетки с пониженным расположением второстепенных балок и с усложненной системой применяются при опирании технологического оборудования или мелкоразмерных плитах перекрытия.

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