Порядок решения: высота балки7 шагов — участок за участком до проверки
Порядок решения — это рецепт. 7 постоянных шагов — какая бы задача ни была перед вами.
Схема → L₀ → h₀ → Нагрузки → Определяющий участок → K₁₂ → Проверка
В каждом шаге: цель, формула, порядок действий, типичная ошибка — и рядом решённая флагманская задача, в движке BST.
-
01
Статическая схема балки
Цель балка = своя расчётная схема: каждая колонна — опора
Что учитываем Колонна Опора — измеряем от середины колонны до середины колонны Край без колонны Консоль Участок Часть между двумя колоннами — у каждого участка своя нагрузка Порядок действий
- Отмечаем балку на плане и красим каждый участок в свой цвет.
- Рисуем расчётную схему: опора в каждой колонне, пролёты в метрах от середины до середины.
- Рядом с каждым участком записываем: какая плита опирается на него слева и справа — или «проём» (плиты нет).
- На балке только равномерно распределённые нагрузки — у каждого участка своё значение.
В главной задаче
- Балка: 3–2 · 2–1 — опора у каждой колонны
- Участок 3–2 напротив проёма (плиты нет) · участок 2–1 несёт плиту с одной стороны.
⚠ Типичная ошибка Рисуют опору у каждой пересекающей балки, как в плите. В балке опоры — только колонны.
-
02
Приведённые пролёты L₀
Цель L₀ для каждого участка балки
L0 = коэффициент · L- L
- Пролёт от середины колонны до середины колонны (cm)
- коэффициент
- По месту участка в расчётной схеме — из таблицы
Коэффициенты приведённого пролёта — по расчётной схеме Расчётная схема Коэффициенты (слева направо) 2 опоры 1 3 опоры 0.8 · 0.8 4 опоры 0.8 · 0.6 · 0.8 Консоль + пролёт 2.2 · 0.9 Консоль + 2 пролёта 2.2 · 0.7 · 0.8 Консоль + пролёт + консоль 2.2 · 0.8 · 2.2 Заделка непрерывности = край, который продолжается в следующий пролёт. Другие схемы — в приложении с таблицами BST. Порядок действий
- Для каждого участка: коэффициент из таблицы × пролёт, в сантиметрах.
- Записываем в таблицу — строка на каждый участок. Таблица заполнится на следующих шагах.
В главной задаче
- Приведённый пролёт — 3–2L0,3–2 = c · L = 0.8 · 340 = 272 cm
- Приведённый пролёт — 2–1L0,2–1 = c · L = 0.8 · 460 = 368 cm
⚠ Типичная ошибка Один коэффициент на всю балку. Каждый участок получает коэффициент своего места: крайний 0.8, внутренний 0.6, консоль 2.2.
-
03
Ориентировочная высота h₀
Цель начальная высота — когда высота не задана
h0 = L0(max)10 ≥ 30- L0(max)
- Наибольший приведённый пролёт в балке (cm)
- 30
- Минимальная высота балки (cm)
Порядок действий
- Высота задана? Пропускаем — проверяем с заданной h.
- Не задана: h₀ = L₀(max) / 10, округляем вверх с шагом 5 cm, минимум 30.
- Ширина балки b — задана (обычно 20–30 cm).
В главной задаче
- h₀ = 368 / 10 = 36.8 → 40 cm. В задаче задано h = 50, которое проверили и итерацией увеличили до 55:
- Ориентировочная h — итерация 2h = 50 + 5 = 55 cm
⚠ Типичная ошибка Округляют до одного сантиметра. В балке округляем до 5 cm: 36.8 → 40.
-
04
Эксплуатационная нагрузка для каждого участка
Цель собственный вес + то, что приходит от плиты — участок за участком
S.w = 2.5 · h100 · b100fser,балка = fот плиты + S.wfот плиты = fser,плита · (коэффициент · Lслева + коэффициент · Lсправа)- S.w
- Собственный вес балки (t/m)
- b, h
- Ширина и высота балки (cm)
- fser,плита
- Эксплуатационная нагрузка плиты (t/m²)
- коэффициент
- Коэффициент передачи пролёта рядом с балкой
Порядок действий
- S.w — по ориентировочной (или заданной) h и по b.
- Для каждого участка: передаём от плиты — с каждой стороны коэффициент × пролёт (m) × fser плиты. Участок напротив проёма получает 0.
- fser участка = от плиты + S.w. Записываем в таблицу, в t/m.
- Задача только с балкой (без плиты): fser = S.w + Δg + q, заданные в t/m.
В главной задаче
- Участок 3–2 — проём, на него не опирается схема плитыq3–2 = 0 t/m
- Участок 2–1q2–1 = fser · Σ(c · L) = 1 · (0.5 · 4.6) = 2.3 t/m
- Собственный вес балкиS.w = 2.5 · h100 · b100 = 2.5 · 55100 · 30100 = 0.413 t/m
- Эксплуатационная нагрузка — 3–2fser,3–2 = q + S.w = 0 + 0.413 = 0.413 t/m
- Эксплуатационная нагрузка — 2–1fser,2–1 = q + S.w = 2.3 + 0.413 = 2.713 t/m
⚠ Типичная ошибка Всем участкам дают одну и ту же нагрузку.
- Почему это ошибка
- Участок напротив проёма несёт только собственный вес. Участок, несущий плиту с обеих сторон, — в несколько раз больше. Определяющий участок задаётся именно этой разницей.
- Как избежать
- Таблица: строка на каждый участок, столбец для L₀, для fser и для произведения. Заполняем строку за строкой.
- В главной задаче
- h = 55: S.w = 2.5·0.55·0.3 = 0.413 t/m · участок 3–2 (проём): 0.413 · участок 2–1: 2.3 + 0.413 = 2.713 t/m.
-
05
Определяющий участок
Цель какой участок диктует высоту
L0 · ∛(fser) → наибольшее определяет- L0
- Приведённый пролёт участка (cm)
- fser
- Эксплуатационная нагрузка того же участка (t/m)
Порядок действий
- Для каждого участка: L₀ × кубический корень из fser.
- Наибольшее произведение = определяющий участок. Дальше только с ним: его L₀ и его fser.
- Не обязательно длинный пролёт — короткий пролёт с тяжёлой нагрузкой может оказаться определяющим.
В главной задаче
- Участок 3–2L0 · ∛(fser) = 272 · ∛(0.413) = 202.56
- Участок 2–1L0 · ∛(fser) = 368 · ∛(2.713) = 513.25
⚠ Типичная ошибка Выбирают самый длинный участок без расчёта.
- Почему это ошибка
- Высота зависит и от нагрузки: ∛ от нагрузки в 8 раз больше = в 2 раза. Короткий нагруженный участок может требовать большей высоты, чем длинный пустой.
- Как избежать
- Считаем произведение для каждого участка, всегда. Это одна строка в таблице.
- В главной задаче
- 3–2: 272 · ∛0.413 = 202.6 · 2–1: 368 · ∛2.713 = 513.3 → участок 2–1 определяющий.
-
06
K₁₂, K₁₁, K₁₃
Цель коэффициенты — с шириной балки и нагрузкой определяющего участка
K12 = 5.25 · ∛(bfser)K11 = 1- b
- Ширина балки (cm)
- fser
- Эксплуатационная нагрузка определяющего участка (t/m)
- K11
- Балка прямоугольного сечения = 1
- K13
- Заполнитель и бетон — из таблицы
K₁₃ — коэффициент заполнителя и бетона B20 B30 B40 B50 Известняковый заполнитель 0.97 1 1.02 1.05 Доломитовый заполнитель 1.01 1.04 1.07 1.09 Порядок действий
- K₁₂ = 5.25 · ∛(b / fser) — обратите внимание: b делить на fser, определяющего участка.
- K₁₁ = 1 (прямоугольное сечение). K₁₃ из таблицы.
В главной задаче
- Коэффициент нагрузкиK12 = 5.25 · ∛(bfser) = 5.25 · ∛(302.713) = 11.7
- Прямоугольная балкаK11 = 1
- Коэффициент заполнителя и бетонаK13 = 1
⚠ Типичная ошибка Переворачивают дробь: fser / b. В балке — b сверху, fser снизу.
-
07
Проверка высоты
Цель требуемая h ≤ h — или итерация 5 cm
hтреб = L0(опр)K11 · K12 · K13 ≤ h- L0
- Приведённый пролёт определяющего участка (cm)
- h
- Заданная или предварительная высота (cm)
Порядок действий
- Требуемая h = L₀ (определяющий) / (K₁₁·K₁₂·K₁₃), округляем вверх.
- Проходит: требуемая h ≤ h. Заданная высота, которая не проходит → «балка не удовлетворяет требованиям по прогибу».
- h₀ не проходит → увеличиваем на 5 cm и возвращаемся к шагу 4: меняется S.w, меняется fser, возможно, и определяющий участок.
- Записываем окончательный ответ: b / h в сантиметрах.
В главной задаче
- Требуемая высотаhтреб = L0K11 · K12 · K13 = 3681 · 11.7 · 1 = 31.45 cm
- Проверка высоты (округление вверх)hтреб = 31.45 → 32 ≤ h = 55 cm ✓
⚠ Типичная ошибка h₀ не прошла, увеличивают на 5 — и проверяют только строку требуемой h.
- Почему это ошибка
- Новая h = новый собственный вес = новая fser в каждом участке = новый K₁₂. Даже определяющий участок может смениться.
- Как избежать
- Итерация = возвращаемся к шагу 4 и заполняем таблицу заново. BST помечает каждую итерацию номером.
- В главной задаче
- h = 55: K₁₂ = 5.25 · ∛(30/2.713) = 11.7 · требуемая h = 368 / 11.7 = 31.45 → 32 ≤ 55 ✓ — и можно спуститься: попытка с 35 тоже проходит.
Полная страница — для подписчиков BST PRO
Решённый пример, ловушки и PDF для печати — в папках BST PRO.
Перейти на PRO Уже подписаны? ВходПапка по плитам · BST · beamsolvertool.com/ru/learn/sdp/beam-height/
Все страницы в виде PDF, готового к печати, — в разделе Папки для скачивания BST PRO
