Материал: 315
3.4. Расчет сварных швов, прикрепляющих пояса к стенке
Расчетное усилие, приходящееся на поясной шов длиной l f 1 см (или сдвигающая сила пояса относительно стенки)
T tcm 1 Qmax S отс .
I x
Минимальный катет одностороннего шва из условия среза по металлу шва (1)
|
2 |
k f |
|
|
Т |
|
|
. |
||
|
|
|
|
f |
wf |
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
Rwf |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из условия среза по металлу границы |
||||||
|
|
|
|
сплавления (2) |
Т |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
k f |
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
f |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
wz Rwz |
||||
где f , z – коэффициенты, учитывающие вид сварки и положение шва,
определяются по п. 34* [1]; wf , wz – коэффициенты условия работы шва по п. 11.2* [1]; Rwf – расчетное сопротивление металла шва сварных соединений с угловыми швами по табл. 56 1 (электрод Э 42); Rwz – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления по табл. 3 [1].
При двусторонних швах размер катета уменьшается вдвое.
За расчетный катет шва принимается больший из двух полученных при выполнении следующих конструктивных требований:
k f k f min ,
где k f min – минимальный катет шва, принимаемый по табл. 38* 1 .
После установки вида шва (односторонний или двусторонний) и размера катета указать вид сварки, электроды, положение шва при сварке.
3.5. Проверка общей устойчивости
Устойчивость балок симметричного двутаврового сечения на участке между связями (второстепенными балками) не требуется проверять, если выполняется условие
l01 |
|
|
в п |
|
|
|
в п |
|
|
в п |
|
|
E |
|
|
0,41 0,0032 |
|
|
0,73 0,016 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
, |
|||||||||
в п |
tп |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
tn |
|
h0 |
|
Ry |
||||||
где l01 – наибольшая свободная длина до закрепления второстепенных балок (см); h0 hcm tn – расстояние между осями поясных листов.
При невыполнении условия расчет на устойчивость балки, изгибаемой в плоскости стенки, следует выполнять по п. 5.15 1 .
При невыполнении условий изменяем ширину узкой полки, проводим перерасчет.
3.6.Местная устойчивость стенки балки
Вместах приложения больших сосредоточенных неподвижных нагрузок в главной балке устанавливаются поперечные ребра жесткости на всю высоту стенки.
tp |
tp |
cm |
|
|
h |
a |
вп |
вр – ширина выступающей части ребра. |
|
вр hст 40; 30
tр – толщина ребра.
tр |
вр |
, tр,min 4мм. |
|
||
15 |
|
|
вр
3.7. Расчет опорного ребра главной балки
Размер опорного ребра определяется из расчета на смятие торца ребра при а 1,5t.
р Qmax Rр ,
Aтр,см
где Rр – расчетное сопротивление прокатной стали смятию(при наличии пригонки) 1, табл.1* ; Qmax – максимальная поперечная сила на опоре;
Aтр,см – требуемая площадь опорного ребра на смятие.
Атр,см Qmax , или Aтр,см вор tор.
Rр
Ширина опорного ребра вор 2 вр tст.
Толщина опорного ребра определяется из условия прочности ребра на смятие
tор Атр,см tст. вор
Высота опорного ребра hор hст tn 15 20 мм.
Участок балки, укрепленный опорным ребром, следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как условную стойку (опорный стержень), нагруженную опорной реакцией.
Опорное
ребро
|
|
|
|
|
|
|
.б |
|
a |
|
|||
г |
|
|
|
|
||
h |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опорный
столик
10 |
|
а-а |
|
|
|
|
a |
о.р |
|
в |
|
|
cm |
|
|
t |
|
a=15-20 |
0,65tcm E/Ry |
tор |
|
||
40 |
hk |
|
R= Qmax в месте примыкания к колонне
Проверка опорной стойки балки на устойчивость (как условного опорного стержня, включающего в площадь расчетного сечения опорного ребра и часть стенки балки) выполняется по формуле
|
Qmax |
Ry c, |
|
||
|
Aсж |
|
где Aсж – расчетная условная площадь сечения центрально-сжатого элемента,
Асж вор tор 0.65 tcm |
E |
; |
|
||
|
Ry |
|
– коэффициент продольного изгиба стойки принимается по табл. 72 1
изависит от гибкости :
hcm ;
i – радиус инерции равен |
|
|
|
i |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
tор в |
3ор |
|
|
i |
Iор |
|
|
. |
||||||
Асж |
|
|
12 Асж |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Нижний торец опорного ребра должен быть отфрезерован.
3.8. Расчет и конструирование монтажного стыка главной балки перекрытия
В работе предлагается запроектировать один монтажный стык на высокопрочных болтах в сечении, равноудаленном от смежных ребер жесткости, в средней трети балки по длине.
|
|
вн |
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
вп |
|
Nn |
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
н |
|
|
|
t |
вн |
вн |
n |
|
+t |
н |
||
|
|
cm |
h |
|
|
h |
|
|
|
|
Nn |
lн- зависит от количества болтов
При действии значительных усилий надежность стыка может быть достигнута с помощью горизонтальных накладок, устанавливаемых по
верхней и нижней полкам, и двусторонних вертикальных накладок по стенке балки.
Расчет каждого элемента балки ведут раздельно. 1. Стык поясов.
Каждый пояс балки перекрывается тремя накладками. Определяем ширину накладок поясов:
вн вп – верхняя накладка верхнего пояса или нижняя накладка нижнего пояса.
Толщина накладок определяется из условия, что площадь сечения накладок должна быть не меньше площади сечения перекрываемого элемента:
вп tп вн tн 2 в н tн,
откуда |
min |
|
вп tп |
. |
|
tн |
|
||||
вн 2 в н |
|||||
|
|
|
|
Количество болтов для прикрепления стыковых накладок к поясу балки определяется по осевому усилию в полке Nп.
Nn M n ,
hcm tn
где М п – изгибающий момент, воспринимаемый накладками на полки балки,
М п Мстыка Iп ,
I x
где М стыка – по эпюре моментов в месте стыка;
Iп вn tn |
hcm tn 2 |
– момент инерции поясов балки; |
|
||
2 |
|
|
I x – момент инерции балки.
Количество болтов определяется по формуле
n |
Nn |
|
, |
|
|
||
|
k Qв.б |
||
где k – количество плоскостей трения |
(в данном стыке k =2); Qв.б – |
||
расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле 131* 1 .
Задаемся диаметром болта 20 мм
|
Полунакладка |
п |
н |
в |
в |
|
lн |