37 Определение высоты составных балок

Высоту составных балок в целях унификации конструкций целесообразно принимать кратной 100 мм и увязывать с размерами листов по сортаменту.

Определяем оптимальную высоту балки, предварительно задав ее высоту:

И толщину  

Принимаем толщину стенки в мм.

Минимальную высоту балки определяем по формуле: 

Строительную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки больше чем h_min и близкой к h_opt.

38 Оптимальная высота балок

толщина  

Принимаем толщину стенки в мм.

,где требуемый момент инерции

39 Минимальная высота балок из условия жесткости

40 Определение толщины стенки составной балки

41 Определение толщины стенки составной балки из условия работы на касательные напряжения

42 Проверка местной устойчивости стенки составной балки не укрепленной продольным ребром жесткости

43 Горизонтальные листы поясов составной балки

Толщину горизонтального поясного ли­ста сварной балки обычно принимают не более 2 - 3 толщин стенки, так как в пояс­ных швах при приваривании толстых пояс­ных листов к стенке развиваются значитель­ные усадочные растягивающие напряже­ния. Применение поясных листов толщиной более 30 мм нерационально еще и потому, что толстые листы имеют пониженные зна­чения предела текучести и, следовательно, пониженные расчетные сопротивления.

Ширину горизонтальных листов обычно принимают равной 1/2-1/5 высоты балки из условия обеспечения ее общей устойчивости.

44 Подбор сечения составных балок

Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устойчивости, т. е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.

Определяем оптимальную высоту балки, предварительно задав ее высоту:

И толщину  

Принимаем толщину стенки в мм.

Минимальную высоту балки определяем по формуле: 

Строительную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки больше чем h_min и близкой к h_opt.

Из условия работы стенки на касательные напряжения на опоре по формуле:

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой, приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действия касательных напряжений.

Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычисляем требуемый момент инерции сечения балки.

см⁴

Находим момент инерции стенки балки, принимая толщину поясов t_f в см.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы.

Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси

 , где А_f – площадь сечения пояса. Моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости пренебрегаем.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки:

 где h_ef = h – t_f = 140 – 2 = 138 cм.

Принимаем пояса из универсальной стали мм

Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы С исходя из:

Проверяем принятую ширину (свес) поясов по формуле:

Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия максимального момента где

Q и τ = 0.