Подбор сечения составных балок

Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устойчивости, т. е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.

Определяем оптимальную высоту балки, предварительно задав ее высоту:

И толщину

Принимаем толщину стенки в мм.

Минимальную высоту балки определяем по формуле:

Строительную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки больше чем h_min и близкой к h_opt.

Из условия работы стенки на касательные напряжения на опоре по формуле:

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой, приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действия касательных напряжений.

Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычисляем требуемый момент инерции сечения балки.

см⁴

Находим момент инерции стенки балки, принимая толщину поясов t_f в см.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы.

Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси

, где А_f – площадь сечения пояса. Моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости пренебрегаем.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки:

где h_ef = h – t_f = 140 – 2 = 138 cм.

Принимаем пояса из универсальной стали мм

Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы С исходя из:

Проверяем принятую ширину (свес) поясов по формуле:

Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия максимального момента где

Q и τ = 0.