2.3. Расчёт опорного ребра.

При разрезной схеме балок предпочтение отдают решению с торцевым опорным ребром (рис. 15), достоинство которого является чёткая передача реакции. Нижние торцы опорных рёбер должны быть остроганы.

О порное ребро рассчитываем на смятие торцевой поверхности:

, где

— опорная реакция главной балки;

— расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности

Принимаем ширину ребра равной ширине полки балки и находим толщину ребра:

Принимаем ребро 180×12 мм.

Т

Рисунок 2.8. Опирание балки

орцевое ребро рассчитываем при условии, что выступающая ниже пояса часть ребра не превышает 1,5 t_p:

Принимаем а =18 мм.

Участок балки над опорой рассчитываем на продольный изгиб из плоскости стенки, как центрально-сжатый стержень, на действие опорной реакции V:

, где

— расчётная площадь условного стержня

— коэффициент продольного изгиба.

В расчётное сечение стержня включают рёбра жёсткости и участки стенки балки шириной не более

Расчётная длина стойки равна высоте стенки l₀ = h_w =119 см. Гибкость условного стержня для определения коэффициента продольного изгиба φ :

, где

— момент инерции условного стержня относительно оси стенки.

Используя таблицу для коэффициентов φ продольного изгиба центрально-сжатых элементов находим коэффициент φ = 0,931 (сталь с расчётным сопротивление 235 МПа).

Высоту катетов сварных швов K_f, прикрепляющих опорное ребро к стенке, рассчитываем на восприятие опорной реакции V:

, где

n — количество швов n = 2;

— длина сварного шва;

— коэффициент, учитывающий неполномерность шва;

— расчётное сопротивление металла шва на срез;

— коэффициент, учитывающий работу стали при t⁰ = -40 ⁰C

Принимаем электроды Э 42 для которых

Принимаем катет шва

2.4. Монтажный стык балки.

Место выполнения монтажного стыка балки примерно в 1/3 пролёта балки.

Поскольку поднастильные балки ложатся на главную балку с шагом 100 см ,то монтажный стык рационально расположить между двумя поднастильными балками (рисунок 2.9.). Таким образом, монтажный стык главной балки располагаем на расстоянии х = 3,85 м от начала балки.

Рисунок 2.9. Расположение монтажного стыка балки.

Определяем значения момента и поперечной силы в месте стыка (рисунок 2.10.):

Определяем момент, воспринимаемый полкой и стенкой главной балки:

, где

— полный момент в стыке;

— момент инерции двух поясов принятого сечения главной балки;

— момент инерции стенки главной балки;

— полный момент инерции сечения главной балки.

Рисунок 2.10. Расчётная схема.

Определяем усилие, воспринимаемое горизонтальной накладкой:

В соответствии со СНиП II-23-81* “Стальные конструкции. Нормы проектирования” принимаем для накладок марку стали 18 пс, класс стали С245, .

Определяем сечение горизонтальной накладки:

Принимаем толщину накладки по сортаменту на прокатную сталь равную

.

Стык осуществляется на высокопрочных болтах из стали 40Х «селект».

Из СНиПа выбираем высокопрочный болт из стали 40Х «селект» диаметром 20 мм и площадями:

;

— временное сопротивление.

Расчётное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, равняется:

, где

— расчётное сопротивление высокопрочного болта на растяжение. ;

— площадь болта нетто;

— коэффициент условий работы соединения ( при ; при ; при ) n — количество болтов;

— коэффициент надёжности;

— коэффициент трения, зависящий от характера обработки поверхностей соединяемых элементов.

Способ обработки — пескоструйный, статическая нагрузка, зазор между болтом и отверстием

Число высокопрочных болтов в соединении поясов:

, где z — число поверхностей трения.

Принимаем чётное количество болтов и размещаем их как показано на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11. Монтажный стык поясов.

Принимаем толщину вертикальной накладки равной 14 мм. Равномерно располагаем чётное количество болтов в три ряда на вертикальной накладке (рисунок 2.12.) с расстоянием между болтами а = 150 мм.

Рисунок 2.12. Монтажный стык стенки.

Расстояние между болтами из условия возможности их установки принимают на 120…180 мм меньше высоты стенки:

Задаёмся К рядами болтов по вертикали, К = 8

Находим расстояние между рядами болтов по вертикали

Окончательно принимаем а , округляя в меньшую сторону, и уточняем

мм

Усилие, действующее на каждый болт, расположенный на половине накладки от поперечной силы:

Проверяем усилие, действующее в наиболее напряжённых крайних болтах от момента:

,где

— сумма квадратов расстояний между болтами, равноудалёнными от нейтральной оси балки.

Находим результирующее усилие в крайних болтах:

Находим необходимое количество рядов болтов:

Принимаем по три ряда высокопрочных болтов с каждой стороны накладки.