Балки и балочные конструкции (стр. 1 из 3). Сечение балки в зависимости от пролета

Генеральные размеры - Общая характеристика балок. Балочная клетка - Балки

Генеральными размерами балки являются ее расчетный пролет и высота сечения. Расчетный пролет балки l представляет собой расстояние между центрами опорных частей; таким образом, действительная длина балки lд всегда несколько больше расчетного пролета.

Расстояние l0 называется расстоянием в свету; оно обычно определяется условиями эксплуатации вооружения и обосновывается экономическими соображениями.

Генеральные размеры балок

Высоту сечения h назначают, исходя из оптимальных соотношений размеров сечения, обусловливающих минимальный расход стали (если нет специальных проектных требований, ограничивающих габариты балки), а также из условия обеспечения необходимой жесткости балки. Мерой жесткости балки является отношение ее прогиба к пролету (относительный прогиб), которое не должно превосходить заданной величины: f/l ≤ 1/n0.

Значения величины — 1/n0 для балок, имеющих различное назначение, устанавливаются нормами (смотрите Коэффициенты условий работы m).

Отношение прогиба балки к пролету находится в прямой зависимости от отношения высоты сечения к пролету. Обозначив постоянную равномерно распределенную нагрузку через р, а временную через q, найдем для разрезной балки наибольший изгибающий момент

где np и nq — соответствующие коэффициенты перегрузки.

Как указывалось в разделе Основы проектирования, при определении прогибов принимается нормативная нагрузка (без учета коэффициентов перегрузки).

Тогда с учетом формулы найдем прогиб от нормативной нагрузки, выраженный через расчетные напряжения в балке:

Из формулы получим зависимость относительного прогиба от высоты балки

Отсюда можно определить минимальную высоту балки

Учитывая необходимость полного использования в балке расчетного сопротивления материала (σ = R) и принимая во внимание, что R/E = 2100/(2,1*106) = 1/1000, а также полагая np = nq, приведем формулу к виду

В таблице приведены величины отношений минимальной высоты сечения балки к пролету в зависимости от значений относительного прогиба f/l = 1/n0, по которым может быть определена минимальная высота сечения балки.

Отношения минимальной высоты сечения балки к пролету в зависимости от прогиба (для балок из стали марки Ст. 3)

При высоте балки меньше указанной в таблице, нормативный относительный прогиб балки может быть также получен, но уже при пониженных напряжениях, т. е. с перерасходом металла.

Минимально необходимая высота балки не всегда является наивыгоднейшей по расходу стали. Вопрос о наивыгоднейшей высоте балки разобран отдельно (смотрите Составные балки).

«Проектирование стальных конструкций»,К.К.Муханов

Плоский настил из металлического листа располагают и приваривают к полкам балок. Толщина настила назначается по расчету, чаще всего в зависимости от принятого допустимого прогиба, так как полное использование напряжений в листе при заданном прогибе не всегда возможно. Поэтому расчет листового настила ведется по нормативным нагрузкам. Особенность листового настила заключается в том, что по характеру своей…

При проектировании балочных конструкций, как правило, необходимо в зависимости от назначения балок составить схему их расположения, наметить генеральные размеры и определить приходящуюся на балки нагрузку. В случае необходимости перекрыть некоторую площадь поддерживающие перекрытие балки располагают обычно в двух направлениях. Такая конструкция, состоящая иногда из целой системы пересекающихся балок, называется балочной клеткой. На балочную клетку может…

www.ktovdome.ru

Северо-Восточный федеральный университет

Инженерно-технический институт

Кафедра ТДО и ДК

РЕФЕРАТ

На тему: Деревянные балки для применения в сельской местности

Выполнил студент: гр. ПЗ-11 Захаров Д. Е.

Проверил преподаватель: Буслаев Ю.Н.

Якутск – 2014 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………..……………………………3 стр.

1.Цельные балки (брус)……………………………………………………………………...4 стр.

2.Дощатоклееная балка……………………………………………………………………...8 стр.

3.Составная балка……………………………………...…………………………………..12 стр.

Заключение…………………………………………………………………...14 стр.

Список литературы………………………………………………………….15 стр.

Введение.

Когда идет речь о строительстве в сельской местности нужно понимать не только, что, как правило, там нет возможности индустриального строительства, но и другие условия. Удаленность от промышленных центров, низкое качество дорог и относительно небольшой промежуток времени в году, когда перевозка строительных материалов вообще возможна. В таких условиях на передний план выходят, такие свойства строительных материалов, как доступность, легкость в изготовлении и монтаже, экономичность с точки зрения транспортировки, возведения и эксплуатации и, возможно, стойкость к биокоррозии (например, для складов минеральных удобрений).

Всеми этими свойствами обладают деревянные материалы.

Из всего многообразия деревянных строительных конструкций, балки – пожалуй, наиболее простые в исполнении, они и стали темой данной работы.

Балки деревянных перекрытий, чаще всего, имеют сечение прямоугольной или бревен, круглых или обтесанных (с одной или из трех сторон).

Кроме традиционных видов деревянных балок, в настоящее время, приобретают все большую популярность перекрытия из клееного бруса. Такой брус состоит из склеенных между собой деревянных полос – ламелей, которые могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Такие балки не подвержены деформациям при эксплуатации, имеют геометрически правильную форму и стандартные размеры.

Кроме этого, в настоящее время, все чаще используется клееная двутавровая балка для перекрытия, которая может состоять из древесины или комбинации её с ориентировано-струженной плитой.

1.Цельные балки.

Цельные балки изготавливаются из брусьев — пиломатериалов толщиной и шириной 100 мм и более. Брусья изготовляются из бревён и применяются при пролетах до 6 м.

Цельные балки часто являются наиболее экономичным вариантом, а также наиболее легким в изготовлении и монтаже видом деревянных конструкций.

Балки деревянных перекрытий, чаще всего, имеют сечение прямоугольной формы (рис. 1) и изготавливают их из обрезных досок толщиной 38-50 мм и шириной 100-250 мм или бруса сечением 60-200х100-220 мм. Кроме этого, в качестве балок могут использоваться бревна, круглые или обтесанные (с одной или из трех сторон). Они должны быть изготовлены из хорошо высушенной древесины, в противном случае, впоследствии могут деформироваться. Максимальная длина деревянной балки перекрытия из таких материалов (обрезной доски, бруса, бревна) не должна быть более 6 м.

Рис. 1. Цельная балка прямоугольного сечения.

При использовании в качестве балок досок высотой более 150 мм, для предотвращения из скручивания между ними устраивают вертикальные распорки-связи, сечение которых должно быть не менее 100х38 мм. Их располагают с шагом не более чем 2 м или в местах стыка листов (плит) нижней или верхней обшивки.

Оптимальный пролет для деревянных балок - 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки - прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

При выборе расчета сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило, составляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

Таблица 1. Минимальное сечение деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Нагрузки, кг/пог. м	Сечение балок при длине пролета, м
Нагрузки, кг/пог. м	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	50х140	50х160	60х180	80х180	80х200	100х200	100х220
200	50х160	50х180	70х180	70х200	100х200	120х220	140х220
250	60х160	60х180	70х200	100х200	120х200	140х220	160х220
350	70х160	70х180	80х200	100х220	120х220	160х220	200х220

Балки всё чаще делают из бревна (рис. 2). Правда это в основном касается оцилиндровки. Так как пол по определению должен быть ровным, а натуральное рубленное дерево всегда имеет разницу в диаметров, то есть несколько сужается в одну сторону. Даже если его врубать в стены поворачивая на 180 градусов через ряд (как в самом срубе), ровно горизонтальной плоскости добиться практически нереально. Так что, только из ОЦБ.

Рис. 2. Балки из бревен.

Таблица 2. Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

Ширина пролета, м	Шаг расположения бревен, м	Диаметр бревен, мм
2	1	130
2	0,6	110
2,5	1	150
2,5	0,6	130
3	1	170
3	0,6	140
3,5	1	190
3,5	0,6	160
4	1	210
4	0,6	170
4,5	1	220
4,5	0,6	190
5	1	240
5	0,6	200
Ширина пролета, м	Шаг расположения бревен, м	Диаметр бревен, мм
5,5	1	250
5,5	0,6	210
6	1	270
6	0,6	230
6,5	1	290
6,5	0,6	250
7	1	310
7	0,6	270
7,5	1	330
7,5	0,6	290

studfiles.net

Расчет балок перекрытий | ЗАО «Техстройпроект»

Деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).

Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?

Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило стоставляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться он-лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий

Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглы бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

Если вы хотите перекрыть большие прогоны, то рекомендуем воспользоваться опытом с сайта Околоток.

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред.

Для расчета параметров двутавровой металлической балки можно воспользоваться хорошей программой расчета Beam

Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать, как 350 (без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м2Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):

Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.
Ширину балки рассчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).
Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.
Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Вес строительной арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм.

Вес двутавра и количество метров в тонне двутавра

Популярность: 20%

tsp76.ru

Дача и Дом - Расчет балок перекрытия

Расчет балок перекрытия

Автор: Андрей Дачник

Деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных балок - более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург). Современные варианты деревянных балок перекрытий - это балки из клееного бруса (как с вертикальным расположением ламелей, так и с горизонтальным), двутавровые деревянные клееные балки (как полностью деревянные,так и комбинация OSB и дерева), дерево-металлические балки перекрытий (комбинация дерева и пространственных силовых элементов из металла) и пространственные деревянные балки, элементы которых скрепленны металлозубчатыми пластинами.

Балки межэтажных перекрытий могут служить опорными балками для выступающих деревянных балконов.

Как расчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытий?

Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться онлайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий. Для деревянно-металлических балок перекрытий можно воспользоваться онлайн калькулятором ХТС балок.

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. - рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

пролёт (м)/ шаг установки (м)	2,0	2,5	3,0	4,0	4,5	5,0	6,0
0,6	75х100	75х150	75х200	100х200	100х200	125х200	150х225
1,0	75х150	100х150	100х175	125х200	150х200	150х225	175х250

Нагрузки, кг/пог. мСечение балок при длине пролета, м

3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	50х140	50х160	60х180	80х180	80х200	100х200	100х220
200	50х160	50х180	70х180	70х200	100х200	120х220	140х220
250	60х160	60х180	70х200	100х200	120х200	140х220	160х220
350	70х160	70х180	80х200	100х220	120х220	160х220	200х220

Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглые бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

ШИРИНА ПРОЛЕТА, М	РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ БРЕВНАМИ, М	ДИАМЕТР БРЕВЕН, СМ
2	1	13
2	0,6	11
2,5	1	15
2,5	0,6	13
3	1	17
3	0,6	14
3,5	1	19
3,5	0,6	16
4	1	21
4	0,6	17
4,5	1	22
4,5	0,6	19
5	1	24
5	0,6	20
5,5	1	25
5,5	0,6	21
6	1	27
6	0,6	23
6,5	1	29
6,5	0,6	25
7	1	31
7	0,6	27
7,5	1	33
7,5	0,6	29

Максимальные пролеты балок перекрытий. Общие случаи

Вид	Сорт	Размер поперечного сечения балки, мм	Максимальный пролет, м
древесины		Размер поперечного сечения балки, мм	при наличии горизонтальных связей у опор			при наличии перекрестных вертикальных связей			при наличии горизонтальных связей у опор и перекрестных вертикальных связей
			шаг балок, мм
			300	400	600	300	400	600	300	400	600
Древе-	2	38х89	1,86	1,72	1,58	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58
сина		38х140	2,92	2,71	2,49	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49
хвойных		38х184	3,54	3,36	3,20	3,81	3,58	3,27	3,99	3,72	3,27
пород		38х235	4,17	3,96	3,77	4,44	4,17	3,92	4,60	4,29	4,00
		38х286	4,75	4,52	4,30	5,01	4,71	4,42	5,17	4,82	4,49
Примечание — Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа

Максимальные пролеты балок чердачного перекрытия. Неэксплуатируемый чердак.

		Размер поперечного сечения балки, мм	Максимальный пролет, м
Вид древесины	Сорт	Размер поперечного сечения балки, мм	шаг балок, мм
			300	400	600
Древесина хвойных	2	38х89	3,11	2,83	2,47
пород		38х140	4,90	4,45	3,89
		38х184	6,44	5,85	5,11
		38х235	8,22	7,47	6,52
		38х286	10,00	9,09	7,94

Максимальные пролеты балок перекрытий. Особые случаи

			Максимальный пролет, м
Вид	Сорт	Размер поперечного сечения балки, мм	Балки с потолками, прикрепленные к деревянной обрешетке						Балки с цементной стяжкой
древе-сины			без перекрестных вертикальных связей			при наличии перекрестных вертикальных связей			Балки с цементной стяжкой
			шаг балок, мм
			300	400	600	300	400	600	300	400	600
Древе-	2	38х89	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58
сина		38х140	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49
хвойных		38х184	3,87	3,64	3,27	4,12	3,75	3,27	4,12	3,75	3,27
пород		38х235	4,55	4,28	3,91	4,99	4,75	4,18	5,27	4,79	4,13
		38х286	5,18	4,88	4,46	5,65	5,37	5,06	6,23	5,81	4,79
1 Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа. 2 При наличии цементных стяжек по перекрытиям перекрестные вертикальные связи в пролетах балок перекрытия не предусматриваются

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке - высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки "текут" и прогибаются - поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко - например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2

Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Общая нагрузка, кг/м2	Пролет 6 м. № двутавра при шаге, мм			Пролет 4 м. № двутавра при шаге, мм			Пролет 3 м. № двутавра при шаге, мм
Общая нагрузка, кг/м2	1000
300	16	16	16	10	12	12	10	10	10
400	20	20	20	12	12	12	10	10	10
	20	20	20	12	12	12	10	12	12

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову): 1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.

2. Ширину балки расчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 - ширина, 7 - высота).

3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) - по два сверху и снизу.

4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Рекомендуемые размеры прямоугольных поперечных сечений балок

Ширина сечения, мм	Высота сечения, мм
Ширина сечения, мм	300	400	500	600	700	800	1000	1200	Далее кратно 300
150	+	+
200		+	+	+
300				+	+	+
400						+	+	+
500							+	+
Далее кратно 100								+	+

www.dacha-dom.ru

Балки и балочные конструкции

РЕФЕРАТ

Балки и балочные конструкции

Введение

Балками называются конструкции сплошного сечения, длина которых значительно превышает размеры сечения. Балки работают на изгиб. Их применяют в конструкциях зданий, мостах, эстакадах и др. Наиболее рациональным является принимать сплошные балки при пролетах до 20 м.

1. Типы балок

Основное сечение балок является двутавровое симметричное. В зависимости от нагрузки и пролета применяют балки двутаврового и швеллерного сечения, прокатные и составные – сварные, болтовые и клепанные.

Рис.1. Примеры наиболее часто применяемых сечений балок

Составные балки более трудоемки в изготовлении, чем прокатные. Их используют в том случае, если прокатные или гнутые профили не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, устойчивости.

По статической схеме различают балки однопролетные и неразрезные.

Рис. 2. Статические схемы балок

2. Компоновка балочных конструкций

Балки используют в виде отдельных несущих конструкций, или в виде перекрестных балок.

Рис. 3 Типы балочных клеток

Система несущих балок называется балочной клеткой. Балочные клетки подразделяются на три основных типа: упрощенный, нормальный и усложненный. Упрощенный тип применяется при малых пролетах. В этом случае рационально использование прокатных балок. Шаг балок определяется конструктивным решением настила. При нормальном типе балочной клетки главные балки, как правило, составного сечения, а балки настила – прокатные или гнутые. Усложненный тип балочной клетки применяется при больших нагрузках и расстояниях между колоннами. Сопряжение балок может быть этажное, в одном уровне и пониженное. При этажном сопряжении вспомогательные балки устанавливаются на верхний пояс главных. Такое сопряжение удобно при монтаже и изготовлении, но увеличивает высоту перекрытия. При сопряжении в уровне вспомогательные балки крепятся к главным сбоку. Расстояние между балками настила определяется несущей способностью настила и обычно бывает 0.6 – 1.6 м при стальном и 2-3.5 м при железобетонном настиле.

Расстояние между вспомогательными балками 2 – 5 м.

Рис.4 Типы сопряжений балок

3. Настилы балочных клеток

В качестве несущего настила чаще всего применяют плоские стальные листы или настил из сборных железобетонных плит.

Полезная нагрузка на настил перекрытий задается равномерно распределенной интенсивностью до 40 кН/м2 , предельный относительный прогиб не более [f/l] <1/150.

Стальной настил. Расстояние между балками, поддерживающими настил, определяется его несущей способностью или жесткостью.

Для настилов следует принимать листы толщиной:

6-8 мм при нагрузке до 10 кН/м2 ,

8-10 мм при нагрузке до 20 кН/м2 ,

10 – 12 мм при нагрузке до 30 кН/м2 ,

12-14 мм при нагрузке до 40 кН/м2 .

При приварке настила в нем возникают растягивающие усилия и опорный момент. При расчете принимается опирание настила шарнирно неподвижным.

Рис. 5. Расчетная схема настила, эпюра моментов, конструкция крепления настила к балке

При нагрузке до 50 кН/м2 и предельном относительном прогибе не более 1/150 прочность настила всегда будет обеспечена и его надо рассчитывать на прогиб. Под нагрузкой в настиле возникают напряжения как от изгиба, так и от растяжения. При отношении l/t<50 настил считается жестким и напряжения от растяжения незначительны. При l/t>300 настил гибкий и незначительные напряжения от изгиба. В строительстве чаще всего применяются настилы 50<l/t<300, когда напряжения от растяжения и изгиба практически одинаковы. В этом случае для определения требуемой толщины настила и пролета используют уравнение Тимошенко – Телояна:

где

- отношение пролета настила к предельному значению его прогиба;

- нормативная нагрузка;

- коэффициент Пуассона.

Горизонтальная опорная реакция, на которую рассчитывают швы крепления настила балок определяются по формуле

4. Прокатные балки

Наиболее часто применяемые профили для балок – двутавры, швеллеры. Для профилей, рекомендованных сортаментом, местная устойчивость элементов сечения обеспечена. Исключением являются лишь гнутые профили. Общая устойчивость балки обеспечивается настилом, который крепится по всей длине. Поэтому подбор сечения производят, используя уравнения прочности. Определив наибольший изгибающий момент, вычисляют требуемый момент сопротивления

По сортаменту выбирают профиль, учитывая условие

Wx >Wmin.

Определив размер профиля, проверяют прочность стенки на срез от действия наибольшей продольной силы

где S , I –соответственно статический момент полусечения и момент инерции всего сечения относительно нейтральной оси;

- толщина стенки.

Если условие не выполняется, необходимо увеличить номер профиля и повторить проверку. Для вспомогательных балок в усложненном типе балочной клетки необходимо выполнить проверку прочности стенки в месте приложения сосредоточенной силы

где F – сумма опорных реакций балок настила,

- расчетная длина, на которую распределяется местные напряжения.

Стенка балки в месте соединения с полкой должна иметь достаточную прочность для восприятия приведенных напряжений

где

- средние касательные напряжения в стенке.

Если сжатый пояс балки недостаточно закреплен, проверяют общую устойчивость балки по формуле:

где Wc – следует определять для сжатого пояса; jb - коэффициент, определяемый по приложению 7 СНиП. При этом за расчетную длину балки lef следует принимать расстояние между точками закреплений сжатого пояса от поперечных смещений (узлами продольных и поперечных связей и др.)

Общую устойчивость балок проверять не следует, если:

а) нагрузка передается через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плиты железобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металлический настил, волнистую сталь и др.

б) при отношении расчетной длины балки lef к ширине сжатого пояса bf , не превышающем значений, определяемых по табл. 8 СНиП.

Для проверки жесткости необходимо вычислить прогиб балки и сравнить его с предельным прогибом

f .

Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, прогиб определяется по формуле

При больших запасах жесткости для неразрезных балок рекомендуется допускать работу балки в упруго- пластической стадии, тогда

Тем самым, уменьшается расход стали.

5. Составные балки

Балки составного сечения применяются в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости и общей устойчивости.

Они состоят из полки и стенки, соединенных между собой в единое сечение.

Наиболее распространенное сечение – двутавровое.

5.1 Компоновка и подбор сечения составных балок

Компоновку сечения балки начинают с определения ее высоты.

Высота балки определяется экономическими соображениями, максимально допустимым прогибом и необходимой строительной высотой конструкции перекрытия.

Оптимальная высота балки

Проектируя сечение конструкции необходимо удовлетворить требования наименьшей материалоемкости.

Расход металла на балку G равняется сумме затрат на стенку Gw и полки Gf

G = GW + Gf(5.1)

Массу полок можно определить в такой последовательности:

Если М – изгибающий момент, воспринимаемый балкой, то М F - момент, воспринимаемый полками.

М F = c M (5.2)

Заменим МF парой сил Nf , приложенных на уровне центров полок.

mirznanii.com

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

Строительные работы в Севастополе

Наши услуги

Балки и балочные конструкции (стр. 1 из 3). Сечение балки в зависимости от пролета

Генеральные размеры - Общая характеристика балок. Балочная клетка - Балки

Северо-Восточный федеральный университет

1.Цельные балки.

Расчет балок перекрытий | ЗАО «Техстройпроект»

Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Железобетонные балки перекрытий

Дача и Дом - Расчет балок перекрытия

Расчет балок перекрытия

Балки и балочные конструкции