6.9. Перевірка прогину балки

,

де =0,9 – коефіцієнт, що враховує зменшення перерізу балки.

6.10. Розрахунок з’єднання полиці зі стінкою

Поясні шви виконуються автоматичним зварюванням. Відповідно до марки сталі головної балки С255 з табл. 55* [1] приймаємо зварювальний дріт марки Св-08А, для якого розрахунковий опір R_wf= 180 МПа (табл. 56 [1]), а R_wz= 0,45·R_un= 0,45·370 = 166,5МПа. За табл.34*[1] визначаємо коефіцієнт β_f = 0,9 i

β_z = 1,05 (нижнє положення шва, k_f= 3…8 мм).

Так як β_f· R_wf= 0,9·180 = 162 МПа< β_z· R_wz= 1,05·166,5 = 174,8МПа, то шви розраховуємо за металом шва.

Статичний момент зменшеного перерізу поясного листа відносно горизонталь-ної центральної осі перерізу балки:

S_f1 = 0,5·b_f1·t_f·h_f = 0,5· 20·2,8·107,2 = 3001,6 см³.

Момент інерції зміненого перерізу балки: І_х1 = 435634,0см⁴.

Необхідний катет поясних швів:

k_f= Q· S_f1/(2·I_x1·β_f·R_wf) = 1047,1·3001,6/(2·435634·0,9·18) = 0,22 см.

Згідно з табл. 38* [1] приймаємо k_f=8,0 мм.

6.11. Розрахунок опорного ребра

Головна балка опирається на колону зверху через торцеве опорне ребро

(рис. 7). Опорна реакція головної балки F = Q = 1047,1кН. Розрахунковий опір сталі зминанню торцевої поверхні опорного ребра R_p= 336МПа.

Потрібна площа перерізу опорного ребра :

А_s= F/(R_p·γ_c) = 1047,1/(33,6·1) = 31,2 см².

Ширину опорного ребра приймаємо b_s= b_f1 = 200 мм.

Товщина ребра t_s=A_s/b_s=31,2 /20 =1,56 см. Приймаємо t_s=20 мм(дод.1 табл.1 [5]).

Перевіряємо стійкість опорної частини балки як умовного стояка таврового перерізу довжиною l = h_w= 1044 мм і завантаженого опорною реакцією

F=1047,1кН (рис. 7).

Геометричні характеристики таврового перерізу стояка (рис.7а, переріз 2-2):

площа перерізу:

A = b_s·t_s+s·t_w= 20·2,0+23,3·1,2 = 67,96 см²;

момент інерції:

I_x= t_s·b_s³/12+ s·t_w³/12 = 2,0·20³/12+23,3·1,2³/12 = 1336,69 см⁴;

де

радіус інерції:

4,43 см.

h_w=1044

h=1100

t_f=28

b_s=200

t_s=20

x

l=h_w=1044

S=233

t_s=20

s=233

1 - 1

2 - 2

1

d1.5t_s=16мм

2

2

F= 1047,1кН

F= 1047,1кН

t_f=28

Р

Рис.7 Опорна частина головної балки

Гнучкість стояка λ_х = l_ef/i_x=h_w/i_x=104,4/4,43= 23,7.

За табл.72 [1] залежно від λ_х =23,7 і R_y=230 МПа приймаємо коефіцієнт

φ = 0,952і перевіряємо стійкість стояка:

σ = F/(φ·A) = 1047,1/(0,952·67,96)=16,18кН/см² =161,8МПа < R_y·γ_c=230·1=

=230 МПа.

6.12. Монтажний стик

Монтажний стик влаштовують з урахуванням розміщення поперечних ребер жорсткості. Балка розділена поперечними ребрами на непарне число відсіків, то монтажний стик передбачається посередині прольоту головної балки (див. рис. 6 ).

Стики виконуємо зварним прямим швом з повним проварюванням з’єднувальних елементів із застосуванням фізичних методів контролю якості шва. Такий шов являється рівноміцним з основним металом і може не розраховуватися.

6.13. Розрахунок прикріплення балок настилу до головних балок

Сполучення балок в одному рівні за допомогою болтів класу міцності 4.8 з розрахунковими опорами R_bs=160 МПа і R_bр=450 МПа. Коефіцієнт роботи з’єднання _b=0,9 (табл. 35* [1], кількість болтів з’єднання n 2).

Товщина стінки балки настилу із двотавра І 33 t_w=7,0 мм, товщина поперечного ребра головної балки t_s=8,0 мм, тобто менша із двох товщин t =7,0 мм. Число зрізів одного болта n_s=1.

Приймаємо діаметр болтів d=20 мм з площею перерізу А=3,14 см²(табл. 62* [1]).

Несуча здатність болта при дії зсувного зусилля:

за зрізом стержня: N_bs= R_bs·A·n_s·_b= 16·3,14·1·0,9 = 45,22 кН;

за зминанням: N_bр = R_bр·d·t ·_b= 45·2·0.7·0,9 = 56,7 кН.

Таким чином менша із несучих здатностей болта становить N_b,min= 45,22 кН.

Розрахункове зусилля, яке передається від балки настилу на болтове з’єднання, становить F = Q = 102,11 кН.

Необхідна кількість болтів у з’єднані n F/ N_b,min= 102,11/45,22 = 2,26, приймаємо n = 3 болти.

Розміщуємо болти у з’єднанні у відповідності з вимогами табл. 39 [1].