korobeinikov-04 / Лекция 5МК

Лекция 5

БАЛКИ И БАЛОЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

1. Область применения. Классификация

M, Q, M_кр l=3-6 м ÷200-300 м; h=0,2-0,3 м ÷25-20 м

0. По типу сечения: сплошные l ≤ 2,0 м, h ≤ 1м; Iсечения; составные (рис.5.1);

1. По материалу: стальные, бистальные, из алюминиевых сплавов;

2. По статическим схемам: разрезные, неразрезные, консольные.

M: 100% в неразрезных, 75-100% в неразрезных;

f: 100% в неразрезных, 50-70% - в неразрезных, в 9-16р.> в консольных.

Рис. 5.1. Типы сечений балок: а – прокатный двутавр; б – сварной двутавр; в – клёпаный или болтовой двутавр; г – двухстенчатые составные; д – несимметричный сварной двутавр.

2. Теория расчёта изгибаемых элементов

А. РАСЧЁТ НА ПРОЧНОСТЬ

0. Расчёт изгибаемых элементов в пределах упругости.

Проверка прочности сечений

, - при изгибе в одной плоскости (5.1)

- при изгибе в 2-х главных плоскостях (5.2)

При совместном действии нормальных и касательных напряжений - по приведённым напряжениям:

Рис. 5.3. Эпюры приведённых напряжений в сечениях балки.

(5.3)

Расчёт изгибаемых элементов с учётом развития пластических деформаций.

Рис. 5.4. Развитие пластических деформаций и эпюры напряжений

; . (5.4)

- резерв несущей способности. (5.5)

Таблица 5.1

Зависимость коэффициента С от формы поперечного сечения

Форма сечения	Идеальный I	Прокатный I
С=W/Wпл	1,0	1,15-1,17	1,27	1,5	1,7	2,0

Б. РАСЧЁТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ (проверка жесткости).

(5.6)

Определяется от нормативной нагрузки при упругой работе балки.

3. Компоновка балочных конструкций

Системы несущих балок.

Рис. 5.5. Типы балочных клеток: а – упрощённый; б – нормальный; в – усложнённый.

Основные размеры балочных клеток: шаг колонн; h_tot – строительная высота перекрытия; h - высота помещения.

Шаг балок настила: а=0,6-1,6 м – при стальном настиле;

а=2-2,5 м – при железобетонном настиле.

Шаг вспомогательных балок 2-5 м – кратно l; min.

0. Сопряжения балок в балочных конструкциях по уровню и условиям опирания:

1. Этажное сопряжение (рис. 5.6).

3. Сопряжение в одном уровне (рис. 5.7).

4. Пониженное сопряжение (рис. 5.8).

4. Настилы балочных клеток

Рис. 5.9. Плоский металлический настил: а – опирание настила на балки; б – расчётная схема.

Таблица 5.2.

Рекомендуемая толщина стального настила

Толщина настила, мм	Нагрузка qn , кН/м^2
6-8	≤10
8-10	11≤q≤20
10-12	21≤q≤30
12-14	q>30

Расчёт по деформациям (на жесткость):

II группа предельного состояния:

; ; (5.7)

- модуль упругости при изгибе единичной полоски по цилиндрической поверхности; ν=0,3 – коэффициент Пуассона для стали.

а₁=0,6-1,6 м - кратно длине главной или вспомогательной балки.

Расчёт на прочность:

I группа предельного состояния:

; ; для временной нагрузки на перекрытие; - табл. 51^*, СНиП II-23-81^*; (табл. 6, СНиП II-23-81^*).

Растягивающее усилие в настиле (для расчёта сварных швов): ; ; ; b=1 см.

5. Расчёт прокатных балок

Нормативная погонная нагрузка на балку настила:

- временная нагрузка на перекрытие, g_н,n – вес настила.

.

Расчетная нагрузка: .

Проверка прочности:

. γ_с=1 (табл. 6, СНиП II-23-81^*);

. С₁= С₁(A_f /A_w) (табл. 66, СНиП II-23-81^*).

При изгибе в одной плоскости , С₁ ≈ 1,1.

Проверка жёсткости:

(табл. 40, СНиП II-23-81^*) .

6

Лекция 5МК ПГС