- •Содержание
- •Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки
- •Расчет настила.
- •2.1 Нормальный тип балочной клетки.
- •2.2 Усложненный тип балочной клетки.
- •Расчет прокатных балок настила и впомогательных балок.
- •Нормальный тип балочной клетки.
- •Усложненный тип балочной клетки.
- •Расчет вспомогательной балки.
- •Расчет главной балки.
- •4.1 Подбор сечения главной балки.
- •Проверим подобранное сечение балки по прочности.
- •4.3 Изменение сечения полки на участке от опоры до 1/6 пролета.
- •Толщина поясных швов.
- •Расчет опорных ребер жесткости.
- •Расчет сопряжения вспомогательной и главной балок.
- •Расчет и конструирование монтажного стыка в сварной главной балке.
- •Расчетные характеристики высокопрочных болтов.
- •Расчет стыка поясов.
- •Расчет стыка стенки.
- •Расчет колонны сквозного сечения.
- •Подбор сечения колонны.
- •Расчет планок.
- •Расчет базы колонны.
Толщина поясных швов.
Рассчитаем поясные швы сварной балки. Швы выполняем двухсторонними. Автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Св-08А.
Определим толщину шва в сечении у опоры.
- расчетное
сопротивление металла шва -
;
- расчетное
сопротивление по границе сплавления -
;
- коэффициент,
зависящий от катета шва –
;
- коэффициент,
зависящий от технологии сварки -
.
Определим опасное сечение шва:
Опасным сечением оказалась граница сплавления.
Принимаем
минимально допустимый при толщине пояса
= 25мм шов
,
что больше получившегося по расчету
Поперечные ребра жесткости.
Назначим размеры поперечных ребер жесткости.
Согласно СНиП II-23-81* ширина парного поперечного симметричного ребра:
Принимаем ширину ребра – 95 мм.
Толщина ребра: сталь С255
Принимаем размеры ребра – 95х8.
Расчет опорных ребер жесткости.
Требуемую площадь опорного ребра найдем по смятию торца:
- расчетное сопротивление смятию торцевой
поверхности.
По СНиП II-23-81*, таблица В.7:
Примем
предварительно ширину опорного ребра
по ширине пояса балки, то есть
Толщина опорного ребра:
Согласно СНиП толщина опорного ребра:
где
,
Примем размер опорного ребра согласно сортаменту стали 240х16мм.
Проверим местную устойчивость:
Местная устойчивость обеспечена.
Проверим опорное ребро (опорную стойку) балки на устойчивость относительно оси z.
Ширина участка стенки, включенной в работу опорной стойки:
Радиус инерции относительно оси z:
Условная гибкость:
Коэффициент
продольного изгиба при
и
φ = 0,936
Нормальное напряжение:
Устойчивость опорного ребра обеспечена.
Расчет сопряжения вспомогательной и главной балок.
В случае этажного сопряжения балок расчет не производят.
Расчет сопряжения балок в одном уровне сводится к определению количества и диаметра болтов, работающих на срез и прикрепляющих балки друг к другу с помощью поперечного ребра жесткости.
Расчетной силой является опорная реакция балки, увеличенная на 20% вследствие внецентренности передачи усилия на стенку главной балки.
Расчетная погонная нагрузка на вспомогательную балку с учетом собственного веса:
пролет
балки
Для сопряжения балок применяют не менее 2-х болтов.
Возьмем 5 болтов нормальной точности по ГОСТ 52627.
где
- количество рабочих срезов болта (
- в соединении участвуют поперечное
ребро жесткости на главной балке и
стенка вспомогательной балки).
В соответствии с рекомендациями принимаем 5 болтов диаметром 20мм.
Расчет и конструирование монтажного стыка в сварной главной балке.
Пролет балки
L=18м. Максимальная величина
отправочной марки – 12м. стык на
высокопрочных болтах. Расчетная погонная
нагрузка
Принимаем расположение монтажного стыка с учетом заданной максимальной величины отправочной марки и его размещения на расстоянии не менее 0,5м от ребер жесткости в широкой части пояса балки.
Назначаем размеры отправочных марок – 6 и 12м.
Поперечные размеры стыковых накладок поясов и стенки примем в соответствии с размерами сечения балки. Площадь сечения накладок должна быть не менее площади пояса или стенки. Толщину накладок на стенку балки целесообразно назначать равной толщине стенки. При толщине пояса в 25мм примем толщину накладок в 14мм. Толщину накладок на стенку балки назначим равной ее толщине – 10мм.
Расчетный изгибающий момент в сечении, отстоящем на расстоянии х = 6м от левой опоры:
Расчетная перерезывающая сила:
