6.9. Перевірка прогину балки

,

де =0,9 – коефіцієнт, що враховує зменшення перерізу балки.

6.10. Розрахунок з’єднання полиці зі стінкою

Поясні шви виконуються автоматичним зварюванням. Відповідно до марки сталі головної балки С255 з табл. 55* [1] приймаємо зварювальний дріт марки Св-08А, для якого розрахунковий опір R_wf = 180 МПа (табл. 56 [1]), а R_wz= 0,45·R_un= 0,45·370 = 166,5 МПа. За табл.34*[1] визначаємо коефіцієнт β_f = 0,9 i β_z = 1,05 (нижнє положення шва, k_f = 3…8 мм).

Так як β_f· R_wf = 0,9·180=162 МПа < β_z· R_wz=1,05·166,5=174,8 МПа, то шви розраховуємо за металом шва.

Статичний момент зменшеного перерізу поясного листа відносно горизонтальної центральної осі перерізу балки:

S_f1 = 0,5·b_f1·t_f·h_f = 0,5· 20·2,8·107,2 = 3001,6 см³.

Момент інерції зміненого перерізу балки І_х1 = 426152 см⁴.

Необхідний катет поясних швів:

k_f = Q· S_f1/(2·I_x1·β_f·R_wf) = 930,05·3001,6/(2·426152·18·0,9) = 0,20 см.

Згідно з табл. 38* [1] приймаємо k_f=7,0 мм.

6.11. Розрахунок опорного ребра

Головна балка опирається на колону зверху через торцеве опорне ребро (рис. 7.). Опорна реакція головної балки F = Q = 930,05 кН. Розрахунковий опір сталі зім’яттю торцевої поверхні опорного ребра R_p = 336 МПа.

Потрібна площа перерізу опорного ребра :

А_s = F/(R_p·γ_c) = 930,05/(33,6·1) = 27,7 см².

Ширину опорного ребра приймаємо b_s = b_f1 = 200 мм.

Товщина ребра t_s = A_s/b_s =27,7/20 =1,39 см; приймаємо t_s = 20 мм.

Перевіряємо стійкість опорної частини балки як умовного стояка таврового перерізу довжиною l = h_w = 1044 мм і завантаженого опорною реакцією

F = 930,05 кН (рис. 7).

Геометричні характеристики таврового перерізу стояка (рис7,а переріз 2-2):

площа перерізу:

A = b_s·t_s+s·t_w = 20·2+21,4·1,1 = 63,54 см²;

момент інерції:

I_x = t_s·b_s³/12+S·t_w³/12 = 2·20³/12+21,4·1,1³/12 = 1335,71 см⁴;

радіус інерції:

см,

де см;

приймаємо S = 214 мм.

Рис.7. Опорна частина головної балки.

Гнучкість стояка λ_х = l_ef/i_x = h_w/i_x = 104,4/4,58 = 22,8

За табл. 72 [1] залежно від λ_х = 22,8 і R_y = 230 МПа приймаємо коефіцієнт

φ = 0,955 і перевіряємо стійкість стояка:

σ = F/(φ·A) = 930,05/(0,955·63,54) = 15,33кН/см² =153,3 МПа < R_y·γ_c=230 МПа.

6.12. Монтажний стик

Монтажний стик влаштовують з урахуванням розміщення поперечних ребер жорсткості. Якщо балка розділена поперечними ребрами на непарне число відсіків, то монтажний стик передбачається посередині прольоту головної балки. Якщо число відсіків парне, то монтажний стик проектують у першому від середини прольоту відсіці лівої чи правої частини балки.

У нашому прикладі з парним числом відсіків монтажний стик розміщуємо в лівому від середини прольоту відсіці балки (див. рис. 6 ).

Стики виконуємо зварним прямим швом з повною проварюванням з’єднувальних елементів із застосуванням фізичних методів контролю якості шва. Такий шов являється рівноміцним з основним металом і може не розраховуватися.

6.13. Розрахунок прикріплення балок настилу до головних балок

Розглянемо як варіант сполучення балок в одному рівні за допомогою болтів класу міцності 4.8 з розрахунковими опорами R_bs=160 МПа і R_bр=430 МПа. Коефіцієнт роботи з’єднання _b=0,9 (табл. 35* [1], кількість болтів з’єднання n 2).

Товщина стінки балки настилу із двотавра І 30 t_w=6,5 мм, товщина поперечного ребра головної балки t_s=7 мм, тобто менша із двох товщин

t =6,5 мм. Число зрізів одного болта n_s=1

Приймаємо діаметр болтів d=20 мм з площею перерізу А=3,14 см²

(табл. 62* [1]).

Несуча здатність болта при дії зсувного зусилля:

за зрізом стержня: N_bs = R_bs·A·n_s·_b = 16·3,14·1·0,9 =45,22 кН;

за зминанням: N_bр = R_bs·d·t ·_b = 43·2·0,65·0,9 = 50,31 кН.

Таким чином менша із несучих здатностей болта становить N_b,min = 45,22 кН.

Розрахункове зусилля, яке передається від балки настилу на болтове з’єднання, становить F = Q = 90,37 кН.

Необхідна кількість болтів у з’єднані n F/ N_b,min = 90,37/45,22 = 2, приймаємо n = 2 болти.

Розміщуємо болти у з’єднанні у відповідності з вимогами табл. 39 [1].