Компоновка и предварительный подбор сечения составной балки

Принимаем гибкость стенки l_w =125, в соответствии с рекомендациями [ 3 ]. Минимальная толщина стенки равна t_w,min = 8 мм.

Определяем минимальную высоту сечения сварной балки при предельном относительном прогибе
(f_{m b} /l_{mb u} =1/250)

Находим минимальную толщину стенки из условия предельного прогиба

.

Толщина стенки из условия прочности на срез равна

где R_s =0,58 R_y =0,58×240=139,2 МПа.

Определяем наименьшую толщину стенки из условия смятия, поскольку принимаем этажное сопряжение балок в балочной клетке. В каждом узле опираются две балки настила, поэтому F =2 Q_{f b} = 2 ×77,22=154,44 кН. Толщиной полки главной балки задаемся t_f =2см.

Находим толщину стенки, соответствующую балке оптимальной высоты.

.

Определяем толщину стенки из условия непостановки продольных ребер

Сравниваем все полученные значения толщины стенки:

t_w,min = 0,80см; t_w,f = 0,49см; t_w,s = 0,67см; t_w,loc = 0,36см; t_w,opt = 0,95см; t_w,s = 0,78см

Наибольшее значение из этого ряда t_w,opt = 0,95 см показывает, что следует принимать высоту балки, соответствующую t_w,opt.

Принимаем толщину стенки 10 мм (по сортаменту), тогда высота стенки будет равна

h_w = t_w l_w =1,0×125 = 125 см.

Принимаем размеры стенки с учетом стандартных размеров (ГОСТ

h_w х t_w = 1250 x10 мм.

Определяем размеры поясных листов. Требуемая площадь поясов (принимая h=h_w) равна

Требования, предъявляемые к размерам поясных листов и диапазон определяемых величин следующие:

b_f =(1/3…1/5) h = 40…24см;

b_f,min = 18,0см;

t_f,max = 3 t_w = 3×1,0=3 см;

Принимаем размеры поясных листов с учетом ослабления верхнего пояса отверстиями для болтов крепления балок настила b_f x t_f = 360 x 18 мм, которые удовлетворяют всем вышеуказанным требованиям. Подобранное сечение показано на рис. 1.2.

Проверим не превышает ли при принятой высоте главной балки h_mb = 1,286 м высота перекрытия (h) строительную высоту h_max = 1,7 м.

h = h_mb + h_fb + t_sh = 1,286 + 0,299 + 0,008 = 1,593 м < h_max = 1,7 м

Требование h < h_max выполнено.