2.5. Узел сопряжения балок.
Балки к ребрам крепим болтами нормальной точности. Болты рассчитываем по опорной реакции примыкающей балки, увеличенной на 20% с учетом возможного неравномерного распределения усилий между болтами.
Сечение дополнительных ребер принимаем аналогичным сечению основных ребер. Количество болтов, необходимое для закрепления балки к ребру:
,
где k=1,1
– при креплении с односторонней
накладкой;
- расчетное сопротивление болтов на
срез (
для болтов 38ХС);
- площадь сечения болта брутто (
при диаметре болта 20мм);
- коэффициент условий работы соединения
(
- для многоболтового соединения при
расчетах на срез при болтах нормальной
точности).
Примем 4 болта и размещаем их в соответствии с рекомендациями
Балки к рёбрам
крепим болтами нормальной точности, а
затем обвариваем. Сечение дополнительных
рёбер принимаем аналогично сечению
рёбер жёсткости:
и
.
Сварку производят электродами Э 42 с Rwf
= 180 МПа. Принимаем катет шва Кf
= 3 мм и находим необходимую длину ребра:
Принимаем длину дополнительных рёбер равную 40 см.
Делаем проверку:
3. Расчёт поддерживающих колонн.
Поддерживающие колонны балочного перекрытия работают на центральное сжатие. Центрально-сжатая колонна, как конструктивный элемент, состоит из оголовка 1, воспринимающего нагрузку от вышележащих конструкций, стержня 2, передающего нагрузку от оголовка к базе, базы 3, закрепляющей стержень в фундаменте в соответствии с принятой расчётной схемой.
3.1. Определение нагрузок на колонну.
Нагрузка на колонну передаётся в виде опорных реакций вышележащих конструкций.
Для расчёта принимаем центральную колонну, как наиболее нагруженную. Нагрузка равна двойной реакции главной балки с учётом собственного веса .
3.2. Определение расчётной длины колонны.
Расчётная длина колонны постоянного сечения:
,
где
— коэффициент
расчётной длины, вычисляемый в зависимости
от условий закрепления концов колонны
и характера нагрузки. Для заданной
колоны принимаем схему закрепления,
показанную на, при которой коэффициент
— геометрическая
длина колонны, равная расстоянию между
точками закрепления колонны от поперечного
смещения.
Принимаем:
,
где
— отметка верха
настила (по заданию
);
— толщина настила
(см. подраздел 1.2.)
— высота главной
балки с учётом опорного ребра
— заглубление
колонны от уровня пола (отм. 0.000) до
подошвы опорной плиты базы фундамента.
Принимаем
3.3. Расчёт и конструирование стержня колонны.
В соответствии со
СНиП II-23-81*
“Стальные конструкции. Нормы
проектирования” принимаем для колонны
марку стали 18 пс, класс стали С245,
.
Стержень сплошностенчатой колонны, не имеющий ослаблений сечения, рассчитываем на устойчивость.
Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:
,
где
N — нагрузка на колонну;
— коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента;
— расчётное
сопротивление стали по пределу текучести
— коэффициент
условий работы
Для определения предварительно задаёмся гибкостью λ = 105. Находим требуемые радиусы инерции и площадь:
Рассчитываем минимальные требуемые генеральные размеры сечения:
,
где
Исходя из минимальных размеров сечения, принимаем:
Компоновку сечения производим исходя из требования обеспечения местной устойчивости стенки и поясов сечения исходя из условия:
Отсюда толщина стенки:
Толщина полки:
Принимаем толщину
стенки
Находим площадь сечения колонны:
Находим моменты инерции сечения:
Находим радиусы инерции сечения колонны:
Находим гибкость:
Делаем проверку:
Условие гибкости:
Условие устойчивости:
