Типы балок, их статические схемы

Металлические балки относятся к изгибаемым эле­ментам и применяются в осн. для перекрытия пролетов многоэт пром.и гражд. здан 6—18 м, а также одноэт. пром. зд. в виде подкрановых балок, путей подвесного транспорта и реже несущих балок покрытий с пролета­ми 18—24 м.

Наиболее рациональны в использовании прокатные балки двутаврового и швеллерного сечения -про­сты в изготовл. При недостаточной мощности прокатных балок 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 стальных и прессованных алюминиевых балок целесооб­разно применять стальные балки из гнутых профилей швеллерного или коробчатого типа. Сварные составные балки могут быть сплошностенчатыми или со стенкой с круглыми, овальными или мно­гоугольными отверстиями, которые используют для про­кладки инженерных коммуникаций и других целей. В промежутках м/у отверстиями устраивают поперечные ребра жесткости, обеспечивающие устойчи­вость стенки.

В строит-ве находят примене­ние балки с перфорированной стенкой.Их получают путем разрезания двутаврового горячекатаного профиля ломаной линией в продольном направлении. Затем обе части сдвигают до соединения гребней впритык, после чего их сваривают. В зависимости от длины и высоты профиля, а также от формы ломаной линии можно получать различные от­верстия и различную высоту перфорированной балкиПерфорир. балки имеют ту же массу, что и прокатные профили. Их несущая способность и жесткость значительно выше, чем у исходного профи­ля, она может быть применена при большем пролете и большей нагрузке. Лучше всего ис­пользовать такие балки при больших пролетах и малых нагрузках. В этом случае влияние поперечных сил на напряжения в вертикальной стенке незначительно. Про­ектирование перфорированных балок позволяет получить экономию стали до 20—30 %. Однако, учитывая более высокую стоимость изготовления, их применение долж­но быть экономически оправдано.

В статическом отношении балки могут быть однопролетными разрезными, двухпролетными и многопролет­ными неразрезными. Они могут быть консольными и бес­консольными (рис. 3 - 9). Наибольшее применение в строи­тельстве находят однопролетные разрезные балки как наиболее простые в монтаже и эксплуатации.

Генеральными размерами балки называют ее расчет­ный пролет l_еf и высоту сечения h (рис. 4 - 9). Действи­тельный или конструктивный размер балки l назначают с учетом размеров опорных площадок, размер которых зависит от несущей способности их материала. Расстоя­ние в свету l₀ между опорными узлами зависит от усло­вий эксплуатации сооружения и назначается в процессе проектирования.

Оптимальное значение высоты балки зависит от расчетного пролета, нагрузки, класса стали, назначения балки и т.д. и лежит в пределах h/l_еf = (1/10—1/16). Минимальные значения высоты сечения балки при эскизном проектировании можно принимать по табл. 1-9 при q_п/q_d = 1,2 (где q_п и q_d — погонная нор­мативная и расчетная нагрузки) в зависимости от вре­менного сопротивления стали и относительных прогибов балок к пролету.