Составные сечения обычно используются в главных балках. Необходимость их применения связана с ограниченностью сечений балочного проката и относительной большепролетностью главных балок (L > 6 м) или им подобных (напомним, что высоты балок в среднем составляют 1/8…1/12 пролета). Обычно это симметричные сечения (рис.19), скомпонованные из трех листов – стенки (индекс – w) и двух поясов (индекс – f).
Порядок подбора, а чаще говорят – компоновки, сечений составных балок в общем аналогичен подбору сечений прокатных балок и включает: уточнение расчетной схемы балок → статический расчет балки → определение требуемых геометрических характеристик → компоновка сечения (в прокатных балках здесь следует подбор сечения по сортаменту).
Уточнение расчетной схемы главной балки выполняется с учетом компоновочной схемы клетки и вида принятых сопряжений балок друг с другом и включает: выбор характера опор – шарнирные (в обычных клетках) или жесткие (у сплошных ригелей рам); назначение пролета – обычно расстояние между осями опор (колонн, к которым они крепятся); сбор нагрузки – на основе прежних исходных параметров, общих для данной балочной клетки, (qno, pno, γfg, γfp).
Рассмотрим сбор нагрузок на конкретных примерах.
Пример 5. На рис.20,а показан фрагмент нормальной компоновки клетки при этажном сопряжении (т.к. рядовая главная балка воспринимает нагрузку с двух сторон, то для сбора нагрузки используем всегда схему с тремя соседними балками); n – количество промежуточных балок настила в ячейке ростверка.
Из-за этажности сопряжения, настил опирается на балки настила, не касаясь главных, поэтому последние будут воспринимать только опорные реакции от балок настила Rб.н. в виде группы сосредоточенных сил Р = 2Rб.н. по рис.20,б. Реакции балок настила либо известны к настоящему моменту из их расчета, либо могут быть найдены по монтажной схеме с использованием грузовых площадей для балок настила (см. и пример 1)
Rб.н. = (qnoγfg + pnoγfp)1нВ/2
Если n < 5, то расчетная схема загружения полностью отвечает фактической, если n ≥ 5, то для упрощения расчетную схему загружения можно представить в виде рис.20,в, определив qn (q) либо через грузовую площадь главной балки (на рис.20,а заштрихована горизонтально) по формулам (18, 19), либо через найденные Р:
q
= P/ln или q = Pn/L при qn = q 
;
так как Р = 2Rб.н., а Rб.н. = Qmax б.н. и определяется всегда и только от расчетных нагрузок.
Пример 6. На рис.21,а показан фрагмент нормальной компоновки клетки при сопряжении в уровне.
Настил опирается на все балки ростверка, поэтому для сбора нагрузки используем «правила биссектрис». Здесь и далее просматривается полная аналогия со второстепенной балкой в примере 3, поэтому и по фактической схеме загружения главной балки, показанной на рис.21,б, и по ее расчетной схеме, рис.21,в, пояснений не приводим (во избежание тривиального повторения).
Пример 7. На рис.22,а показан фрагмент усложненной компоновки клетки при сопряжении в уровне.
Здесь, как и в предыдущем случае, при сборе нагрузки на главную балку наблюдается аналогия с второстепенной балкой примера 3. Кстати, здесь и в следующем примере, как можно заметить, распределенная нагрузка q на главную балку совпадает с нагрузкой на балку настила. Переход от фактической нагрузки к расчетной показан на рис.22,б,в.
Настил опирается только на верхние пояса балок настила и главных, поэтому фактическая схема нагрузки на главную балку, рис.23,б, может быть принята за расчетную. Для определения qследует использовать Агр, а для определения Р – удвоенную площадь А′гр, позволяющую найти опорную реакцию второстепенной балки.
Статический расчет главной балки выполняется традиционно с построением эпюр М и Q и выделением Mmax и Qmax. Но поскольку схемы нагрузок здесь нередко достаточно сложные, полезно иметь четкое представление (достаточно уверенное умение) об определении значений M и Q в любом сечении по длине балки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.