4.6 Расчет опорного ребра жесткости

Конструкция опорного ребра балки показана на рисунке:

Рисунок 4.6 - Конструкция опорного ребра главной балки

Определим размеры поперечного сечения ребра. Из условия смятия торцевой поверхности ребер:

.

Тогда

,

где b_h - ширина выступающей части парного симметричного ребра, b_h=130 мм;

. Принимаем t_s=14 мм.

Проверим опорную часть балки на устойчивость как центрально сжатой условной стойки:

.

Момент инерции сечения стойки относительно продольной оси балки:

Другие геометрические параметры стойки:

;

;

,

по табл.72 [1] 0,949.

Тогда:

.

4.7 Конструкция и расчет прикрепления балок настила к главной балке

По заданию строительная высота равна 9,75-8,00=1,75 м. Суммарная высота запроектированных элементов в середине пролета при этажном сопряжении балок 1,09+0,5+0,014=1,73м - удовлетворяет заданной строительной высоте. При этажном сопряжении балок расчет сопряжения не производится.

4.8 Расчет монтажного стыка главной балки

Вес одного погонного метра балки составляет:

g₃=(2*A_F+h_w*t_w)*р*g=(2*960+9*1050)*10^-4*7850*9,81=2292 Н/м,

g=γ_f,g*g₃=1,05*2,292=2,43 кН/м;

Масса отправочной единицы не более 2,0 т. Тогда длина отправочной единицы должна быть не более : l = 9,81*2,0/2,43=8,048 м.

Разобьем главную балку на 2 части. Таким образом, главная балка будет состоять из 2 отправочных единиц по 1,4т каждая. Проверим монтажный стык на расстоянии 7,5м. от опоры.

Найдем изгибающий момент и поперечную силу в назначенном сечении балки:

;

.

Рисунок 4.11- Монтажный стык сварной балки на вывысокопрочныхболтах

Конструируем монтажный стык согласно заданию на высокопрочных болтах. Применяем высокопрочные болты из стали 30Х3МФ диаметром 20 мм, R_bun = 1.35·10³ МПа (по табл. 61 [1]) и A_bn = 2.45 см². Способ обработки поверхности – газопламенная обработка, способ регулирования натяжения болтов – регулирование по моменту закручивания, =0.42 табл. 36 [1] , _h =1.12.

Q_bh = R_bh· _b· A_bn· / _h = 94.5·1·2,45·0.42 / 1.12 = 86.82 кН

Где R_bh =0.7· R_bun = 0.7·1.35·10³ = 94.5 Мпа

_b =1

Пояса балки перекрываем тремя накладками: одной сверху ( 48012 мм ) и двумя снизу ( 20012 мм ).

Определяем число болтов в полунакладке для прикрепления стыковой накладки пояса:

n = A_f ·R_y / (n_тр·Q_bh) = 96·240 / (2·86,82) = 13,2 принимаем n = 14

где n_тр = 2 – количество плоскостей трения

Стык стенки перекрываем двумя накладками 9803008 мм

Момент, приходящийся на стенку балки:

M_wz = M₂·J_w / J_x = 2985· 86800/636374 = 407,18 кН·м

Количество высокопрочных болтов в вертикальном ряду стенки для принятого стыка, имеющего два вертикальных ряда болтов на полунакладке n_v = 2, определяем по коэффициенту стыка:

 = 2· Q_bh · h_max / M_wz = 2·86,82·84 / 407,18 = 0.358

где h_max = 84 см – расстояние между крайними рядами болтов

тогда n_h = 6

Расстояние по вертикали между центрами болтов:

h_b = h_max / (n_h-1) = 840/5 =168 мм, это удовлетворяет табл.39 [1]

Усилие от момента в крайних болтах:

N_м = M_wz· h_max / n_v · (h_i)² = 407,18·84/(2·) = 130.5 кН

(h_i)² = 16,8² +50,4² + 84² = 9878,4 см²

Усилие от поперечной силы, равномерно распределяющееся между болтами:

N_Q = Q₂ / (n_v·n_h) = 0 кН

Результирующее усилие:N =( N_м)²+( N_Q)²= (130.5)²+( 17.53)² = 130.6 кН<2·68.04= 136.08 кН