33 Проверка устойчивости стенки сварной балки

Для обеспечения устойчивости стенки вдоль пролёта балки к стенке привариваются поперечные двусторонние рёбра жёсткости.

Устойчивость стенок на скручивание можно не проверять, при отношении:

Проверка местной устойчивости стенки

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения при наличии местного напряжения следует выполнять по формуле

,

где - определяют согласно требованиям СНиП

Определяем фактические напряжения для проверки устойчивости стенки балки и

Фактическое значение нормативных напряжений на уровне верха стенки определяем по формуле:

Для проверки местной устойчивости принимаем среднее значение касательных напряжений при условии, что они воспринимаются только стенкой:

Местное напряжение в стенке под сосредоточенной нагрузкой

,

где F – расчетное значение нагрузки, - условная длина распределения нагрузки, определяемая в зависимости от условий опирания,

Критическое напряжение определяем по формуле:

, где - условная гибкость стенки

Значения

, где - коэффициент, зависящий от δ и отношения a/h_ef

,

34 Расчет узла опирания балки на колонну сверху

Сопряжение балок со стальными колоннами может быть или шарнирным, передающим только опорную реакцию балки, или жестким, передающим на колонну кроме опорной реакции еще и момент защемления балки в колонне. Шарнирное соединение широко применяется в большинстве балочных конструкций, жесткое - в каркасах многоэтажных зданий.

Конец балки в месте опирания ее на опору укрепляют опорными ребрами, считая при этом, что вся опорная реакция передается с балки на опору через эти ребра жесткости Ребра жесткости для передачи опорной реакции надежно прикрепляют к стенке сварными швами, а торец ребер жесткости либо плотно пригоняют к нижнему поясу балки, либо строгают для непосредственной передачи опорного давления на стальную колонну. Для правильной передачи давления на колонну центр опорной поверхности ребра надо совмещать с осью полки колонны.

Размер опорных ребер жесткости определяют обычно из расчета на смятие торца ребра

Выступающая вниз часть опорного ребра обычно принимается 15-20 мм.

Помимо проверки на смятие торца опорного ребра производится также проверка опорного участка балки на устойчивость из плоскости балки как условного опорного стержня, включающего в площадь расчетного сечения опорные ребра и часть стенки балки шириной по 0,65 в каждую сторону и длиной, равной высоте стенки балки: где φ — коэффициент продольного изгиба стойки с гибкостью (λ=h_CT/iz), определен­ной относительно оси z, совпадающей с профильной осью балки.

Прикрепление опорных ребер к стенке балки сварными швами должно быть рассчитано на полную опорную реакцию балки с учетом максимальной рабочей длины сварного шва.

34 Расчет узла опирания балки на колонну сбоку и на кирпичные стены

Шарнирное примыкания балки к колонне:

При шарнирном прикреплении балки к колонне опорная реакция передается через опорный столик, который в зависимости от нагрузки выполняется из листа толщиной 25-40 мм или из неравнополочного уголка со срезанной меньшей полкой, или из сварного столика таврового сечения. Швы, крепящие опорный столик, рассчитываются на срез или на срез и изгиб с учетом коэффициента условий работы, равным 0,65. Болты в соединении ставятся конструктивно.

Жесткое крепление балок к колоннам предусматривают в случае проектирования рамного каркаса или когда балка перекрытия выполняет одновременно и функцию балки-распорки в вертикальных связях каркаса. При жестком креплении верхняя и нижняя полки балки при помощи горизонтальных планок или косынок вертикальных связей прикрепляют к колоннам жестко, что препятствует повороту балки в опорном узле.

Стыковые планки и косынки воспринимают горизонтальные составляющие силы S=M/h, возникающие от действия изгибающего момента в опорном узле. Опорная реакция при жестком креплении балки передается на колонну способом, аналогичным передаче опорной реакции при шарнирном креплении балки к колонне. Применение жесткого узла более трудоемко по сравнению с шарнирным, но позволяет снизить расход металла.