Оптимальная высота сварных балок по условиям прочности.

Вопрос 36.

Три типа конструкций балочных перекрытий.

А. Перекрытия из деревянных балок:

Для деревянных балок есть ограничение по ширине пролета (комнаты). Их можно использовать для:

• междуэтажных перекрытий- при ширине пролета до 5 метров;
• для чердачных перекрытий (при неэксплуатируемом чердачном помещении) при ширине пролета до 6 метров. Металлические балки можно использовать при любой ширине пролетов.

Деревянное перекрытие выполняется из деревянных балок хвойных и лиственных пород. На верхней стороне балок выполнен настил, одновременно являющийся полом. Конструкция балочного перекрытия состоит из самих балок, наката, пола и утеплителя.

• Основное преимущество это то что деревянное перекрытие быстро и просто монтируется в любом (даже сложном) месте, без использования каких-то специальных средств, то есть можно обойтись без крана и другой техники. Деревянное перекрытие получается лёгкое и сравнительно недорогое.

• Основным недостатком перекрытий из дерева является повышенную огнеопасность, иногда возможность загнивания и заражение жуком-короедом.

Б. Перекрытия по металлическим балкам

По сравнению с деревянными достаточно надежны и более долговечны, а также имеют меньшую толщину (экономят пространство), но подобные перекрытия возводят редко. Для заполнения проемов между балками можно использовать легкобетонные вставки, облегченные железобетонные плиты, деревянные щиты или деревянный накат. Масса 1 м² такого перекрытия часто превышает 400 кг.

Преимущества:

• Металлической балкой можно перекрыть большие пролеты (4-6 метров и более).

• Металическая балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям (гнили и т.д.).

Но перекрытия по металлическим балкам не лишены недостатков:

• в местах повышенной влажности на металле образуется коррозия.

• Кроме того, такие перекрытия имеют пониженные тепло- и звукоизоляционные качества. Чтобы смягчить этот недостаток, концы металлических балок обертывают войлоком.

В таких перекрытиях несущим элементом является прокатный профиль: двутавр, швеллер, уголки.

Между балками укладывают сборные железобетонные пустотелые плиты толщиной 9 см. По железобетонным плитам нанесен слой шлака и железобетонной стяжки толщиной 8-10 см. Расход стали высокий — 25- 30 кг/ м² в зависимости от марки стали, из которой изготовлены балки.

В. Перекрытия из железобетонных балок

Устраивают на пролетах от 3 м и до 7,5 метров. Осложняется работа тем,что необходимо использовать подъемную технику. Вес таких балок составляет 175— 400 кг.

Преимущества:

• С помощью железобетонных балок можно перекрывать большие пролеты, чем с использованием деревянных.

Недостатки:

• Для монтажа перекрытия по железобетонным балкам необходимо использовать грузоподьемное оборудование.

Вопрос 37.

Вопрос 38.

Оптимальная высота сварных балок по условиям прочности.

Так как функции массы поясов и стенки с изменением высоты балки изменяются неодинаково одна убывает, а друrая возрастает (как это видно из формулы массы балки), то должно быть наименьшее значение суммы обоих функций, т. е. должна быть высота, при которой сумманый вес поясов и стенки будет наименьщим. Такая высота называется оптимальной, так как она определяет наименьший расход материала на балку.

h_опт = (5,5···6,5) W_тр^1/3

Вопрос 39.