5.6. Проектування вузлів складених балок

5.6.1. З’єднання поясів балки зі стінкою

При згині балки зварний шов не допускає зсуву поясів відносно стінки балки.

Силу Т, що приходиться на 1 см довжини балки знаходять за формулою:

(45)

де Q – розрахункова поперечна сила;

S_n – статичний момент пояса відносно нейтральної вісі поперечного перерізу балки;

І – момент інерції перерізу балки.

Опір швів силі зрізу повинен бути не меншим за силу зрізу Т:

Звідси необхідна товщина шва:

(46)

Теж при місцевому навантаженні на верхній пояс балки в місці не укріпленому ребром жорсткості:

(47)

Поясні шви виконують суцільними, з однакової найменш допустимої товщини по всій довжині балки, автоматичним зварюванням.

5.6.2. З’єднання складених балок на високоміцних болтах

Монтажний стик виконують всередині балки, де , .

Кожний стик поясів балки перекривають трьома накладками, стик стінки – двома. Сумарна площа перерізу накладок повинна бути не менше площі елемента, який вони перекривають.

Болта в з’єднанні розташовують на мінімальних відстанях один від одного за [1] табл. 39 (див. додаток 5 табл. 1). Щоб зменшити масу накладок.

Розрахунок стику кожного елемента ведуть окремо.

Згинальний момент розподіляють між стінкою та поясами пропорційно їх жорсткості.

(48)

Зусилля в поясі розраховують за формулою:

(49)

Кількість болтів по одну сторону від стика для прикріплення накладок за формулою:

(50)

де Q^вб – несуча здатність високоміцного болта за формулою (8)

Момент, що приходиться на стінку знаходять за формулою:

(51)

Максимальне горизонтальне зусилля від згинаючого момента, яке діє на кожний крайній найбільш навантажений болт за формулою:

(52)

де а_і – відстань між симетричними, відносно середини висоти балки, болтами.

5.6.3. Опорний вузол балки

Спирання балки на колону приймаємо зверху, через опорне ребро див. мал. 3.

Мал. 3. Спирання балки на колону

Вся опорна реакція передається на опору через опорні ребра. Ребра прикріплюють до стінки зварними швами. Для повної передачі зусилля торець ребер стругають.

Розмір опорного ребра з умови роботи на змяття торцевої поверхні ребра визначають за формулою:

(53)

де V_А – реакція опору балки;

R_р – розрахунковий опір сталі на змяття торцевої поверхні.

Частина ребра, що виступає вниз, не повинна перевищувати а≤1,5t_р (приймається 15-20 мм).

Також виконується перевірка стійкості ребра з площини балки як умовного опорного стержня, до площі розрахункового перерізу якого включають ділянку стінки шириною і довжиною, рівною висоті стінки балки:

(54)

де φ – коефіцієнт повздовжнього згину стійки з гнучкістю ( )

Визначають катет зварних швів, які кріплять опорні ребра до сінки балки за формулою:

(55)

Приймають мінімальний катет шва, але не менше розрахункового.

Виконують перевірку довжини робочої частини шва за формулою:

Ребро приварюють до сінки по всій висоті суцільними швами.