Опорные ребра

Опорные ребра служат для передачи опорного давления на опоры.

Они рассчитываются на продольный изгиб из плоскости балки и на сжатие (смятие) торца ребра. При проверке на устойчивость в расчетное сечение ребра помимо собственно ребра включают часть стенки :

A_p=b_pt_p+n0,65t_w где n=1;2.

по табл.Д1 СП находим φ.

I_px=t_pb³_p/12 ; i_px= ; λ=h/i_px

Рис. 47. Опорные ребра

Проверка устойчивости выглядит так:

N/φA_pR_yγ_c<=1 ; N/b_pt_p<= R_y,если a/t_p>1,5 ; R_p,если a/t_p<=1,5

где R_p – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности

R_p=R_u

Стыки балок

Стыки балок в зависимости от обуславливающих их причин разделяются на заводские и монтажные. Заводские стыки выполняют сварными, их функции заключаются в объединении отдельных входящих в состав отправочных элементов прокатных профилей или листов недостаточной длины. Монтажные стыки используют в основном для объединения отправочных элементов. Их можно выполнять сваркой и на болтах.

Монтажные стыки прокатных балок выполняют на листовых накладках. С целью уменьшения влияния сварочных напряжений сварные швы не доводят до оси стыка на 25 мм с каждой стороны. Требуемую площадь сечения накладок находят из условия восприятия продольных усилий, действующих в срединных плоскостях поясных накладок, или изгибающего момента: A_nf,req=N_nf/R_yγ_c=M/hR_yγ_c

где h – расстояние между осями накладок.

Ширину накладок по конструктивным соображениям принимают на 18…20 мм больше или меньше ширины полки двутавра.

Поперечную силу в сечении стыка воспринимают накладки на стенку и вертикальные угловые швы. Размеры накладок можно назначить конструктивно. Суммарная толщина накладок должна быть не менее толщины стенки, ширина накладок b_nw= 150…200 мм. Несущая способность накладок определяется условием среза: Q/2A_swR_sγ_c<=1

Условие прочности вертикальных угловых швов, прикрепляющих накладки к стенке, имеет вид: <=R_wf(z)γ_c

Q_w=Q ; M_w=Qb_nw/2 ; W_w=2β_f(z)k_f*l²_w/6 ; A_w=2β_f(z) k_fl_w ; l_w=l-10mm

Заводские соединения осуществляют встык с полным проваром. Монтажный стык можно выполнить встык с полным проваром, если предусмотрена разделка кромок. В этом случае изгибающий момент не должен превышать 0,85M_max, или должна выполняться проверка на прочность: M/WR_wyγ_c<=1

Если необходимо выполнить стык в сечении, где действует больший момент или не выполняется условие прочности, то делают прямое соединение встык, а полки усиливают накладками, рассчитанными на усилие. N=(M-WR_wyγ_c)/h

Стыки составных балок могут быть сварными и болтовыми. Сварные стыки составных балок возможно осуществлять без накладок с полным проваром.

Болтовые монтажные соединения обладают рядом преимуществ:

1. меньшая трудоемкость на строительной площадке;

2. высокое качество исполнения;

3. простота замены при реконструкции.

Монтажные стыки на болтах выполняют с накладками. Болты, прикрепляющие поясные накладки, рассчитывают на усилие N_nf=A_nfR_y, которое может быть воспринято поясом при условии полного использования его несущей способности(A_nf– площадь сечения нетто пояса балки).

Стык стенки рассчитывают на совместное действие перерезывающей силы Q и части изгибающего момента, воспринимаемого стенкой, M_w=MI_w/I:

при болтах нормальной и повышенной точности S_b= <=N_bγ_c

где N=M_wh_max/m ; V=Q/n m – число рядов.

при высокопрочных болтах S_b<=Q_bhγ_c

Размеры накладок по стенке назначают конструктивно, исходя из условия размещения найденного количества болтов. Суммарная толщина накладок и их площади поперечных сечений должны быть не меньше соответствующих значений стенки балки.

Необходимое количество болтов:

при использовании болтов нормальной и повышенной точности

n>=N_nf/γ_cN_b,min

при использовании высокопрочных болтов n>= N_nf/kγ_cQ_bh

В ослабленных отверстиями сечениях пояса должны выполняться условия прочности:

при болтах нормальной и повышенной точности, N_f/A_nfR_y

где N_f=(M/h₀)(1-I_w/I); h₀– расстояние между осями поясов;

I_w, I – моменты инерции стенки и всего сечения относительно нейтральной оси соответственно;

при высокопрочных болтах для крайнего ряда болтов N_f/A_nfR_yγ_c(1-0,5n_as/n)

где n_as – число болтов в крайнем сечении;

n – число болтов в крайнем сечении в соединении по одну сторону стыка.