2.5. Узел сопряжения балок.
Балки к рёбрам
крепим болтами нормальной точности, а
затем обвариваем (рисунок 2.13.) Сечение
дополнительных рёбер принимаем аналогично
сечению рёбер жёсткости:
и
.
Количество болтов, необходимое для закрепления балки :
;
где К =1,1 - при креплении с односторонней накладкой
- расчётное
сопротивление болтов на срез,
190
МПа = 19 кН/см2
.
- площади сечения
болта ,
= 0,9 - коэффициент
условия работы соединения.
(по СНиП, для высокопрочных болтов)
1,47
2;
Поверяем принятое количество болтов на смятие соединяемых элементов:
;
где d – наружный диаметр стержня болта, d = 20 мм,
Сварку производят электродами Э 42 с Rwf = 180 МПа. Принимаем катет шва Кf = 3 мм и находим необходимую длину шва.
Находим необходимую длину ребра из условия его работы на срез:
см
Необходимая длина шва крепления дополнительного ребра к стенке балки:
Принимаем длину дополнительных рёбер равную 30 см.
Рисунок 2.13. Узлы сопряжения балок. А — примыкание к основному ребру.
Б — примыкание к дополнительному ребру.
3. Расчёт поддерживающих колонн.
Поддерживающие колонны балочного перекрытия работают на центральное сжатие. Центрально-сжатая колонна, как конструктивный элемент, состоит из оголовка 1 (рисунок 3.1), воспринимающего нагрузку от вышележащих конструкций, стержня 2, передающего нагрузку от оголовка к базе, базы 3, закрепляющей стержень в фундаменте в соответствии с принятой расчётной схемой.
Рисунок 3.1. Поддерживающая колонна балочного перекрытия.
3.1. Определение нагрузок на колонну.
Нагрузка на колонну передаётся в виде опорных реакций вышележащих конструкций.
Для расчёта принимаем центральную колонну, как наиболее нагруженную. Нагрузка равна двойной реакции главной балки с учётом собственного веса (см. подраздел 2.3.).
3.2. Определение расчётной длины колонны.
Расчётная длина колонны постоянного сечения:
,
где
— коэффициент
расчётной длины, вычисляемый в зависимости
от условий закрепления концов колонны
и характера нагрузки. Для заданной
колоны принимаем схему закрепления,
показанную на рис. 22, при которой
коэффициент
— геометрическая
длина колонны, равная расстоянию между
точками закрепления колонны от поперечного
смещения.
Принимаем:
где
— отметка верха настила (по заданию
);
— толщина настила
(см. подраздел 1.2.)
— высота главной
балки с учётом опорного ребра
- высота балки
настила
— заглубление
колонны от уровня пола (отм. 0.000) до
подошвы опорной плиты базы фундамента.
Принимаем
3.3. Расчёт и конструирование стержня колонны.
В соответствии со
СНиП II-23-81*
“Стальные конструкции. Нормы
проектирования” принимаем для колонны
марку стали В Ст3кп,
.
Стержень сплошностенчатой колонны, не имеющий ослаблений сечения, рассчитываем на устойчивость.
Требуемая площадь сечения из условия устойчивости:
,
где
N — нагрузка на колонну;
— коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента;
кН/см2
— расчётное
сопротивление стали по пределу текучести
— коэффициент
условий работы
Для определения предварительно задаёмся гибкостью λ = 100. Находим требуемые радиусы инерции и площадь:
Рассчитываем минимальные требуемые генеральные размеры сечения:
,
где
Исходя из минимальных размеров сечения, принимаем:
Толщина пояса будет равна:
Принимаем толщину
стенки
Рисунок 3.2. Схема сечения колонны.
Находим площадь сечения колонны:
Находим моменты инерции сечения:
Находим радиусы инерции сечения колонны:
Находим гибкость:
Делаем проверку:
Условие гибкости:
Условие устойчивости:
