7. Расчет опорного ребра

Опорное ребро – элемент главной балки, предназначенный для крепления ее к колонне по средствам опорного столика.

Рисунок 12 – Схема опорного ребра.

7.1 Определение высоты опорного ребра

Высота опорного ребра:

, см (7.1)

а – выступ ребра, по конструктивным соображениям принимается

t_p≥16мм – толщина опорного ребра, принимаем t_p=16 мм

h_p=192,17+0,8+2,4=195,37(см)

7.2 Определение площади опорного ребра

(7.2)

R_р – расчетное сопротивление стали на смятие (см. таблица 52 СНиП II-23-81).

R_р= 50 кН/см² для С375

Q^max =1696,12 кН – поперечная сила на опоре главной балки

Толщина ребра t_p = 16 мм, тогда ширина ребра:

(7.3)

Bp должно быть больше/равно 180 мм

Принимаем b_p = 22 см, тогда

(7.4)

Условие проверки A_р ≥ , 33,92 см² = 33,92 см², условие выполнено.

7.3 Проверка опорной части балки на устойчивость

Расчет ведется из условия центрально-сжатой стойки.

Условие устойчивости:

φ – коэффициент продольного прогиба;

А_см – площадь сминаемой части опорного ребра;

, см² (7.6)

– ширина сминаемой части;

, см (7.7)

Е =2,06*10⁴ кН/см² – модуль упругости I рода;

R_y = 51,5 (кН/см²) – расчетное сопротивление стали по пределу текучести (Горев В.В, том 1, Приложение 1);

t_w = 1,0 (см) – толщина стенки главной балки.

Определение момента инерции сминаемой части

, см⁴ (7.8)

Расчет радиуса инерции сминаемой части

, см (7.9)

Определение гибкости

(7.10)

h_w = 195 см – высота стенки главной балки.

В зависимости от гибкости λ и расчетного сопротивления стали R_у определяем коэффициент продольного изгиба φ (см. таблица 72 СНиП II-23-81).

При λ = 37 интерполированием получаем φ = 0,887

Условие выполняется, устойчивость опорного ребра обеспеченна.

7.4 Расчет сварных швов

Для крепления опорного ребра к торцу главной балки выполняют два торцевых и два фланговых шва. Сварные швы выполняются по ГОСТ 14.771-76 полуавтоматической сваркой в аргоне (ГОСТ 10157-79), сварочная проволока Св-10ХГ2СМА.

Расчету подлежат фланговые швы.

Для 1^ого сечения (по металлу шва):

(7.11)

Для 2 ^ого сечения (по линии сплавления):

(7.12)

где k_f =5 мм – катет шва, определяющийся в зависимости от толщины свариваемых деталей, способа сварки, типа соединения (см. таблицу 4.5, Горев В.В. 1 том);

β_f, β_z – коэффициенты проплавления (см. таблицу 34, СНиП II-23-81);

β_f =0,7; β_z = 1;

l_w – расчетная длина шва;

γ_wf, γ_wz – коэффициенты условия работы шва, принимаем равные 1;

γ_wc – коэффициент условия работы конструкции, принимаем равным 1;

R_wf =28 кН/см², R_wz = 23 кН/см² – расчетные сопротивления по металлу шва (приложение 2, Горев В.В. 1 том), из зоны сплавления (приложение 1, Горев В.В. 1 том);

(7.13)

(7.14)

Для присоединения опорного ребра к торцу стенки главной балки принимаем фланговые сварные швы длиной 87 см с одной и 87 см с другой стороны, и лобовые швы длиной равной ширине ребра.