2. Примеры расчета узлов балочной площадки

ПРИМЕР 1.

Рассчитать узел сопряжения балки настила с главной для этажного сопряжения (см. рис. 1.1).

Исходные данные:

- балка настила выполнена из двутавра с параллельными гранями полок 30Б2, для которого h = 299 мм, b_f = 140 мм, t_f = 10,0мм, t_w = 6,0мм, r =15 мм (r- радиус закругления);

- главная балка сварная – верхний пояс сечением 360 х 18 мм, стенка – 1250 х 10 мм, ребра жесткости 100 х 6 мм;

_{- опорная реакция балки настила Qfb= 77,22 кН;}

- шаг балок настила – a_fb = 120 см;

- поперечное ребро жесткости 100 х 6 мм

- материал прокатной балки сталь С245 по ГОСТ 27772-28;

- материал главной балки сталь С255 по ГОСТ 27772-28.

1. Расчетные характеристики материала и коэффициенты

Для стали обычной прочности С245 и С255 по ГОСТ 27772-88 расчетное сопротивление стали для фасонного и листового проката толщиной до 20 мм – R_y = 240 МПа, R_un = 370 МПа (табл. 51*[ 1 ]), E = 2,0610⁵ МПа,  = 0,3 (табл. 63[ 1 ]).

Для сооружений II уровня ответственности (при. 7* [ 2 ]) коэффициент надежности по ответственности равен _n = 0,95 (коэффициент учитывается при определении нагрузок).

Коэффициент условий работы при расчете на прочность _с= 1,0 (табл.6 [ 1 ]).

2. Проверка прочности и устойчивости стенки балки настила

Местное нормальное напряжение в сечении n-n (начало закругления при переходе к полке, рис.2.1 ) равно

,

где

d – расстояние от оси главной балки до торца балки настила, обычно d = 5 –15 мм, принимаем d = 10 мм.

Прочность стенки балки обеспечена.

Проверка устойчивости стенки на опоре производится по формуле

А- площадь сечения опорной части стенки; А= l_ef t_w;

 - коэффициент продольного изгиба, определяется по гибкости = h_w/(0,29t_w);

h_w – расчетная высота стенки, h_w = h – 2(t_f + r) = 29,9 – 2 (1 +1,5) = 24,9 см, h – высота балки.

= 24,9 /(0,290,6) = 143,  = 0,302 (табл. 72 [ 1 ] )

Опорное ребро не требуется

3. Проверка прочности ребра жесткости и сварных швов

Прочность поперечного ребра жесткости проверяется в сечении «m-m»

Рис. 2.1. К расчету узла этажного сопряжения балок

Нормальные напряжения в сечении

где с – размер сечения, при ширине ребра 100 мм и ширине выреза 40 мм с = 60 мм

Для крепления ребра жесткости к поясу принимаем сварные швы высотой катета k_f = 6 мм. Сварка выполняется полуавтоматом в углекислом газе сварочной проволокой диаметром 2 мм марки Св-08Г2С в нижнем положении. Для этих условий R_wf = 215 МПа, (табл.56*[1]), _wf= _wz= 1,0, (п.11.2*[ 1 ]), _f = 0,9, _z = 1,05 (табл.34*[1]), R_wz = 0,45R_un = 0,45370=166,5 МПа.

Прочность соединения по металлу шва определяется по формуле Прочность соединения по металлу границы сплавления определяется по формуле

где l_w = c - 1,0 = 6,0 - 1,0 = 5,0 см - расчетная длина шва, 1,0 см – учитывает непровары по концам шва.

Прочность сварного соединения обеспечена