если в балке может быть допущено развитие пластических деформаций (см. с. 26). Далее по сортаменту определяют номер профиля, имеющий Момент сопротивления больший или равный Чтр, и проверяют прочность, общую устойчивость и жесткость. Проверка прочности. Нормальные нанряжения от расчетного

IllllllllllllllliiU

Рис. VI 1.6. Расчетные усилия для разрезных балок

изгибающего момента не должны превышать расчетного сопротивления стали

0=---или о=-

1.12/?

(VII. 8)

Эта проверка автоматически удовлетворяется выбором необходимого значения требуемого момента сопротивления.

Касательные напряжения от расчетной поперечной силы (?мак(! не должны превышать расчетного сопротивления стали срезу

Омакс5 „

(VII. 9)

Здесь S - статический момент половины сечения балки относительно нейтральной оси; / - момент инерции балки; б - толщина стенки балки.

В прокатных балках, поскольку они имеют относительно толстую стенку, как правило, можно не проверять касательные напряжения. Касательные напряжения могут оказаться решаюпщ-ми в балках малых пролетов, несущих большую нагрузку.

Проверка общей устойчивости. Если верхний сжатый пояс балки недостаточно раскреплен от боковых перемещений, то возможно явление потери общей устойчивости балки. Общую устойчивость балки проверяют по формуле

(VII. 10)

Указания по определению коэффициента фб приведены в § 27.

в случае передачи распределенной статической нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (железобетонные плиты, волнистые или плоские стальные листы и т. д.), проверять общую устойчивость не надо.

Если не yдoвлetвopяeтcя проверка общей устойчивости балок, то следует стремиться к развязке верхнего пояса балки какими-либо связями, так как увеличение сечения балки для повышения устойчивости неэкономично, приводит к большому расходу металла.

Проверка жесткости. Относительный прогиб балки / под нагрузкой не должен превышать нормативного, который зависит от назначения балки (табл. 4, прил. I). Значение прогиба определяется по правилам строительной механики от нормативных нагрузок (без учета коэффициентов перегрузок). С достаточной для практических расчетов степенью точности относительный прогиб разрезной балки от любых нагрузок может быть определен по формуле

10 Е/

(VII.11)

где Мн - наибольший нормативный изгибающий момент. Если подобранное сечение балки удовлетворило требованиям прочности, но не удовлетворяет требованиям жесткости, то следует принять больший номер балки по сортаменту (увеличить момент инерции сечения). В этом случае балка будет работать с недо-напряжением.

Местную устойчивость поясов и стенки в прокатных балках не проверяют, так как их размеры назначены с учетом устойчивой работы при различных напряженных состояниях.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРОКАТНОЙ БАЛКИ

Пример V11.4. Подобрать сечение прокатной двутавровой балки настила рабочей площадки, конструкция которой показана на рис. V1I.2, б. Нормативная равномерно распределенная временная нагрузка на рабочую площадку q = 20 кН/м. Балки настила располагаются на расстоянии 80 см одна от другой (шаг балок а = 80 см), пролет балок / = 6 м. По балкам уложен стальной настил толщиной 6 = 8 мм, материал балок - сталь класса С 38/23 марки ВСтЗпсб. Допустимый относительный прогиб балок настила [ /] = = 1/250.

Находим нормативную нагрузку на 1 м длины балки:

f = [q1 + q2) а = (Ы-O.OOS-TS.S + 20) 0,8 = 16,5 кН/м.

1 = Ы 6у -нагрузка от настила (у=78,5 кН/м, удельный вес четная нагрузка на единицу длины балки

Я= (ni9"-)-rt92)a = {l.b0.63-)-l,2-20)0,8 = 19,7 кН/м.

где «1 = 1,1 и П2=1,2 - коэффициенты перегрузки для постоянной и временной нагрузок по табл. 1 прил. 1.

Определяем расчетные изгн.бающий момент Ммакс и поперечную силу Смаке (см рис. VI1.6): %

19.7.62

Л.чакс = Y -8-

ql 19,7.6

Рмако=- = --= 59,1 кН.

Балка прокатная и иесет статическую нагрузку, поэтому требуемый момент сопротивления определяем с учетом развития пластических деформаций:

Ммакс 8850

По сортаменту двутавров (табл. 1, прил. П1) подбираем номер профиля с требуемым моментом сопротивления: I № 27а, W=407 cм /= = 5500 см<.

Проверяем прочность подобранной балки по формуле (V1I.8):

Ломаке 8850

Общая устойчивость балки обеспечена сплошным опиранием настила. Проверяем жесткость балки:

уИ"г 7420.600 „ I

= 0,00385 = -, <

10£/ 10.21 000-5500 266

250

16,5.62

Здесь \У= -- = --- =74,2 кН м - нормативный изгибающий момент.

Таким образом, подобранная балка отвечает требования.ч прочности, устойчивости и жесткости.

§ 25. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ РАЗРЕЗНЫХ СОСТАВНЫХ БАЛОК

Сечение составной балки должно удовлетворять требованиям прочности, жесткости, общей и местной устойчивости и в то же время быть возможно более экономичным по затрате металла. Одной из важнейших задач при подборе сечения составной балки является установление рациональной высоты балки /г, являющейся главным размером сечения. Обычно составные балки /1 1

имеют высоту ft=---/, хотя возможны отступления как

\ 8 12 /

в ту, так и в другую сторону. Высота балки зависит от предъявляемых к ней требований жесткости и наибольшего расчетного изгибающего момента Л1.