4.5 Проверка общей устойчивости балки.

В составных балках местная устойчивость сжатого пояса будет обеспечена, если отношение свеса не превышает значения:

, где

;

,

.

Условие выполняется, следовательно, местная устойчивость сжатого пояса обеспечена.

Проверяем местную устойчивость стенки балки. Она считается обеспеченной, если условная гибкость стенки не превышает значения 2,5.

,

.

Условие не выполняется, следовательно стенку необходимо укрепить поперечными парными ребрами жесткости, расстояние между которыми:

.

Расстояние между ребрами жесткости принимаются кратными пролету главной балки, исключается размещение ребер жесткости в середине главной балки.

Балка разделяется на нечетное число отсеков. На расстоянии уменьшенной ширины пояса должно быть размещено ребро жесткости.

Определяем ширину и толщину выступающей части ребра

,

,

.

принимаем 95 мм

m=3,5,7,9… - число отсеков стенки балки

a= 12/7=1,71 м

-условие выполняется

Принемаем 7 рёбер

мм

По ГОСТ 82-70* принимаем толщину ребра .

Ребра жесткости привариваются к стенке балки сплошными двухсторонними угловыми швами минимальной толщины 6мм. Для пропуска поясных швов и снижения усадочных напряжений рёбра жесткости должны иметь скосы 6мм по высоте и 4мм по ширине.

4.6 Расчёт соединения поясов со стенкой

Поясные швы рассчитываются на сдвигающую силу Т и давление от сосредоточенного груза V. При сопряжении в одном уровне V=0.

Сдвигающая сила на балки определяется по формуле:

, где

где – максимальная поперечная сила в главной балке,

- статический момент половины сечения балки относительно нейтральной оси;

,

Толщина сварных угловых швов определяется по формулам:

• по металлу шва:

, где

=2.85

; ; ; ;

см

• по металлу границы сплавления:

, где

; ; ; ;

Принимаем минимальный катет шва .

Поясные швы варим полуавтоматической сваркой одинаковой толщиной по всей длине.

4.7 Расчёт опорной части балки

В рабочих площадках принимаем шарнирное отпирание балок на колонны. При этом опорное давление главной балки на колонну передается через опорные ребра жесткости, расположенные в торце балки.

Торцевые опорные рёбра привариваем к торцу балки по всему контуру их соприкосновения, и нижний край опорного ребра фрезеруем. Для правильной передачи давления на колонну ось опорного ребра совмещаем с осью элемента колонны.

Размер опорного ребра определяем из условия его прочности при работе на смятие торца.

, где

;

, где

;

,

.

Для торцевого опорного ребра принимаем ширину, равную ширине изменённого пояса:

;

,

причем ;

Принимаем толщину опорного ребра .

Из условия местной устойчивости ребра должно выполняться условие:

,

,

.

Условие выполняется.

По условию местной устойчивости ребра должно соблюдаться условие устойчивости опорной части балки, состоящей из самого опорного ребра и участка стенки длиной с каждой стороны ребра из плоскости балки.

Проверяем устойчивость опорной части балки, состоящей из опорного ребра и участка стенки по формуле для стали С245:

, где

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблице в зависимости от гибкости, и расчетного сопротивления стали .

- площадь опорного участка балки,

, где

- радиус инерции сечения опорной части балки.

, где

-момент инерции опорной части балки.

,

По таблице СНиП проводим интерполяцию,

Принимаем 0,98

,

Условие выполняется.

Рассчитываем сварные швы, прикрепляющие опорное торцевое ребро к стенке балки.

• Из условия прочности по металлу шва:

, где

- количество швов, прикрепляющих опорное торцевое ребро к стенке балки,

,

- длина одного сварного шва

;

;

;

;

;

• По металлу границы сплавления:

, где

,

,

;

см

При ручной сварке, при t=18мм, по табл. 38 СНиП