![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •2.2 Расчет вспомогательных балок и балок настила
- •3.5 Изменение сечения главной балки
- •3.7 Расстановка ребер жесткости и проверка на местную устойчивость стенки
- •3.10 Конструирование и расчет укрупнительного стыка балки
- •4.2 Конструкция и расчет оголовка колонны
- •4.3 Конструкция и расчет базы колонны
3.10 Конструирование и расчет укрупнительного стыка балки
Конструирование сварного стыка заключается в выборе способов разделки стыкуемых кромок, зазоров в стыке и последовательности сварки швов в стыке. В большинстве случаев укрупнительный стык выполняется без физических методов контроля сварки. Стык растянутого пояса проектируется с равнопрочным косым стыковым швом (тангенс угла наклона линии стыка к оси пояса равен 2). Стык сжатого пояса выполняется прямой.
Рисунок 13 – Схема монтажного стыка на высокопрочных болтах
Стык на высокопрочных болтах (рис. 13) выполняется в среднем сечении (Q(x=l/2)=0). Конструирование стыка заключается в выборе диаметров и материала болтов, размеров накладок поясов и стенки, размещения болтов и способов обработки стыкуемых поверхностей.
Принимаем
болты диаметром 20 мм из стали 40Х «Селект»,
отверстия диаметром
23 мм. Тогда
кН/см2,
Abn
= 2,45 см2.
Способ подготовки
поверхности - газопламенный без
консервации, способ регулирования
натяжения - по углу поворота гайки. Для
этих условий по табл. 18 прил.
Б[1]
имеем μ = 0,42; h
=1,02. Тогда
Qbh=
=
0,71102,450,42/1,02
= 77,7 кН.
Стык
поясов перекрываем накладками из стали
С245 сечением 380×12
с наружной и 2×180×12 с внутренней стороны
поясов. При этом суммарная
площадь сечения накладок
см2,
что несколько больше
площади сечения поясов.
Усилие
в поясах
кН.
Требуемое
количество болтов в стыке поясов
Принимаем 12 болтов. Ставим их, как показано на рис. 13, в соответствии с требованиями табл. 20 прил. Б[1].
Стык
стенки перекрываем парными накладками
из листа t
=10 мм. Болты
ставим в двух вертикальных рядах с
каждой стороны стыка на расстоянии
в ряду a=80
мм. Число болтов в ряду 18 шт.
см. Момент, приходящийся на стенку, равен
кНм;
Проверяем
прочность болтового соединения на сдвиг
кН.
4 Расчет и конструирование колонны
4.1 Подбор сечения колонны
Исходные
данные: материал колонны - сталь класса
С345,
фасон
мм;
Ry
=
31
кН/см2.
Отметка верха настила 9,0 м.
Принимаем шарнирное закрепление концов колонны (коэффициент μ=1). Геометрическая длина колонны равна отметке верха настила за вычетом толщины настила tн, высоты балки настила и главной балки hг.б. , с учетом выступающей части опорного ребра 2см, загрубления колонны ниже отметки чистого пола на 0,6 м и составляет lc=9,0-0,01-0,36-1,52+0,6= 7,71 м.
Расчетная
длина колонны при μ=1 составляет
м.
Усилие
в колонне
кН.
Задаемся гибкостью стержня колонны относительно материальной оси x-x x=70. По таблице 16 прил. Б[1] φx=0,761. Требуемая площадь сечения:
см2,
радиус инерции сечения:
см.
По
сортаменту (ГОСТ 8240-97) подбираем два
швеллера №36У со следующими параметра:
см2;
см;
см;
см4;
см.
Проверяем устойчивость стержня колонны относительно материальной оси x-x
,
по табл.
П.Б.16[1] находим
.
Проверка устойчивости
кН/см2<
кН/см2
Общая устойчивость
стержня колонны относительно оси x-x
обеспечена. Из условия равноустойчивости
стержня колонны
находим требуемую гибкость
относительно свободной оси y-y,
задавшись гибкостью ветви между планками
относительно собственной оси 1-1
:
Требуемый радиус инерции сечения стержня колонны относительно оси y-y
см.
Требуемая ширина сечения стержня колонны, состоящего из двух швеллеров составляет
см,
Рисунок 14 – Сечение сквозной колонны
Принимаем b2=400 мм, что обеспечивает необходимый зазор b1=150 мм между полками ветвей b=110 мм (из сортамента):
мм>150
мм
Наибольшая длина ветви
см.
Принимаем расстояние
между центрами планок
см,
что при высоте планки S=30
см дает расчетную длину ветви (в свету)
см.
Определим гибкость ветви относительно
собственной оси 1-1.
,
по табл. П.Б.16[1] находим
Момент инерции стержня колонны относительно свободной оси y-y
см4;
см;
Приведенная гибкость стержня колонны относительно свободной оси y-y
,
по табл. П.Б.16[1]
находим
.
Проверяем устойчивость стержня колонн относительно свободной оси y-y
кН/см2<Ry=31
кН/см2;
Общая устойчивость стержня колонны относительно свободной оси y-y обеспечена. Устойчивость одной ветви колонны относительно оси 1-1
кН/см2<Ry=31кН/см2.
Расчет соединительных планок.
Принимаем высоту
планок
см,
Толщину
см.
Условная поперечная сила для расчета планок
Усилия в планках:
кН;
кНсм.
Рисунок 15 – К расчету крепления планки
Планки привариваем к полкам швеллеров угловыми швами kf = 10 мм. Проверка прочности швов выполняется в точке Б на совместное действие сдвигающей силы Fs и изгибающего момента Ms (рис. 16). Сварка полуавтоматическая в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С,
кН/см2,
кН/см2.
Коэффициенты βf
и βz:
,
.
Проверку выполняем
только по металлу шва, так как
.
Момент сопротивления шва (точка Б)
см3.
Напряжения от сдвигающей силы Fs составляет
кН/см2,
где
см
– расчетная длина шва, прикрепляющего
планку.
Напряжения в точке Б от момента Ms равны
кН/см2.
Производим проверку прочности шва
кН/см2<Rwf=21,5
кН/см2.