В зданиях и сооружениях металлические балки применяют в виде балочных клеток, т. е. перекрытий, состоящих из системы балок. Балочная клетка включает главные балки, перекрывающие основной пролет с шагом L=6—9 м, и вспомогательные балки, опирающиеся на главные с шагом В = 1,5—3 м (рис. 38). В зависимости от взаимного расположения главных и вспомогательных балок различают четыре типа балочных клеток: с верхним расположением вспомогательных балок (рис. 38,а); с расположением вспомогательных балок с главными в одном уровне (рис. 38,6); с пониженным расположением вспомогательных балок (рис. 38,в); усложненная система, имеющая два типа вспомогательных балок,— поперечных и продольных (балок настила) по отношению к главным балкам (рис. 38,г). Балки настила проектируют с шагом 0,5—1,2 м.

Выбор балочной клетки зависит от конструкции перекрытия (металлический настил, железобетонные плиты и т. п.), от наличия технологического оборудования, подвесного потолка и других факторов, поэтому тип балочной клетки определяется для каждого конкретного случая вариантным проектированием.

Наиболее просты в возведении и экономичны по расходу материала балочные клетки с верхним расположением вспомогательных балок, но имеют недостаток — большую строительную высоту перекрытия. При ограничении строительной высоты перекрытия наиболее целесообразным решением обладает балочная клетка с расположением вспомогательных балок с главными в одном уровне. Балочные клетки с пониженным расположением вспомогательных балок и с усложненной системой применяют в большинстве случаев при опирании технологического оборудования или мелкоразмериых плитах перекрытия.

3.2. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОКАТНЫХ И СОСТАВНЫХ СВАРНЫХ БАЛОК

В большинстве случаев иа балочную клетку действует равномерно распределенная нагрузка, которую при расчете приводят к линейной нагрузке на балку настила, вспомогательную и главную балки с их грузовых площадей (рис. 39). Расчет балок производят в той же последовательности, в какой передается нагрузка: на балку настила, вспомогательную и главную балку. Подбору сечений предшествует статический расчет балок, в результате которого определяют расчетные изгибающие моменты М и расчетные поперечные силы Q в характерных сечениях.

Расчет балок производят по двум предельным состояниям: несущей способности и прогибам. Расчет прокатных балок, выполненных из прокатных или гнутых двутавров, швеллеров и других профилей, сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жесткость и устойчивость.

Рис. 39. К определению нагрузки иа элементы балочной клетки

Ai—A3 — грузовые площади соответственно вспомогательной н главной балок и колонны

По требуемым минимальным значениям момента сопротивления Wn.min и /min но сортаменту подбирают двутавр или швеллер с ближайшим большим значением W и J. После этого проверяют принятое сечение на воздействие максимальной поперечной силы Qmах по формуле (13). Если проверка на поперечную силу не удов-' летворяет условиям прочности, принимают следующий по сортаменту номер профиля и повторяют проверку. Окончательным является профиль, для которого соблюдается условие x^Rs-fc.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒