
- •Содержание
- •1. Общие данные
- •2. Компоновка балочного перекрытия
- •3. Проектирование главной балки
- •4. Проектирование центрально сжатой колонны
- •1. Исходные данные
- •2. Компоновка балочного перекрытия
- •2.1 Нормальный тип балочной клетки
- •2.2 Усложненный тип балочной клетки
- •3. Проектирование главной балки
- •3.2 Компоновка и подбор сечения главной балки
- •3.3 Изменение сечения главной балки по длине
- •3.4 Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности и жесткости главной балки.
- •3.5 Проверка общей устойчивости балки
- •3.6 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки
- •3.7 Расчет поясных швов
- •3.8 Конструирование и расчет монтажного (укрупнительного) стыка на высокопрочных болтах
- •3.9 Конструирование и расчет опорной части балки
- •Принимаем минимально допустимый катет шва равный 10мм. Длина рабочей части шва не должна превышать высоту стенки балки:
- •4. Проектирование центрально-сжатой колонны
- •4.1 Проектирование стержня центрально-сжатой колонны
- •4.2 Расчет решетки сквозной колонны
- •4.3 Проектирование базы колонны
- •5. Список используемой литератуы
3.5 Проверка общей устойчивости балки
Общая устойчивость главной балки будет обеспечена и ее проверять не
требуется
при отношении расчетной длины балки
(расстояние между точками
сжатого пояса от поперечных смещений балками настила) к ширине сжатого пояса
не более:
Предельное значение установлено в таблице 8* СНиП II-23-81*
-соответственно ширина и толщина сжатого пояса главной балки;
-расстояние между осями поясных листов.
1) В середине пролета главной балки, где допускается упруго-пластическая работа
материала
-
коэффициент по п. 5.20 СНиП II-23-81*
, так как в середине
пролета
и
,
то
при учете развития пластических
деформаций.
Ширина
сжатого пояса
Эта формула применима при выполнении условий:
условие
выполняется
условие
выполняется.
2) В месте уменьшения сечения главной балки, где материал работает упруго:
Ширина
сжатого пояса
т.к
у балки отношение
то в расчете принимается
условие
выполняется.
Общая устойчивость балки обеспечена.
3.6 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки
При наличии местного напряжения расчет на устойчивость стенок балок
симметричного сечения, укрепленных только основными поперечными ребрами
жесткости, следует выполнять по формуле:
где
- сжимающее напряжение у расчетной
границы стенки;
-
среднее касательное напряжение
;
;
Условие выполняется.
3.7 Расчет поясных швов
Во избежание больших усадочных напряжений поясные швы следует выполнять
сплошными (непрерывными), одинаковой толщины по всей длине, используя
автоматическую сварку, в положении «в лодочку». Сварочные материалы
выбираются в зависимости от стали по таблице 55* СНиП:
Марка сварной проволоки по ГОСТ 2246-70*: Св-08А
Характеристика материалов:
Определение расчетного сечения
Расчетное сечение проходит по металлу границы сплавления.
Определение требуемого катета сварного шва:
где
- при двусторонних швах;
-
коэффициент глубины провара шва;
-
расчетное сопротивление угловых швов
условному срезу по границе
сплавления;
-
коэффициент условной работы шва, для
принятого климатического
района;
-
коэффициент условий работы конструкции.
Поскольку толщина наиболее толстого из свариваемых элементов 30мм, то
принимаем катет шва:
3.8 Конструирование и расчет монтажного (укрупнительного) стыка на высокопрочных болтах
Монтажный стык представляет собой сопряжение отдельных частей конструкций
(отправочных элементов). Он необходим тогда, когда масса или размеры балки не
позволяют перевезти и смонтировать ее целиком. Его располагают по середине
пролета, что дает возможность использовать одинаковые отправочные марки. Все
элементы балки при этом соединяются в одном сечении конструкции. Такой стык
называется совмещенным или универсальным.
Расчет каждого элемента балки ведется раздельно, изгибающий момент
распределяют между поясами и стенкой пропорционально их жесткости. Поперечная
сила в середине пролета равна нулю.
Доля изгибающего момента, приходящегося на пояс:
где
- момент инерции поясов балки
Доля изгибающего момента, приходящегося на стенку:
где
- момент инерции сечение балки:
Принимаем болты М24, диаметр отверстия 26мм,
Задаемся сталью болта 30Х3МФ.
Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения
соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом определяется:
Определяем несущую способность одного высокопрочного. болта в соединении,
работающем на сдвиг:
-
расчетное сопротивление растяжению
высокопрочных болтов
где
- принимается по таблице 61*
СНиП в зависимости от диаметра резьбы
и
марки
стали болта
-
коэффициент трения, принимаемый по
таблице 36*
СНиП в зависимости от
способа обработки соединяемых поверхностей; принимаем дробеструйный способ
обработки двух поверхностей без консервации
-
коэффициент надежности, принимаемый
по таблице 36*
СНиП в зависимости от
способа обработки соединяемых поверхностей, способа регулировки натяжения
болтов, характера нагрузки и разницы диаметров отверстий и болтов; регулировка
натяжения болта по моменту закручивания гайки
-
площадь нетто, определяемая по таблице
62*
СНиП в зависимости от его
диаметра
-
коэффициент условной работы соединение,
зависящий от количества
болтов,
и принимаемый равным при
-
количество поверхностей трения
соединяемых элементов
Проектирование стыка поясов
Продольное усилие, приходящееся на один пояс:
Определение количества болтов для прикрепления накладок к одному поясу по одну
сторону стыка:
Количество болтов принимается четным, так как их размещают симметрично
относительно стенки балки.
Принимается
При размещении высокопрочных болтов следует учитывать требования, приведенные
в таблице 39 СНиП:
а) расстояние между центрами болтов в любом направлении
б) расстояние от центра болта до края элемента
Размещение болтов по ширине сечения.
Каждый пояс перекрывается тремя накладками. Ширина накладок с внутренней
стороны
пояса назначается на
меньше свеса пояса
(для
пропускания
поясных швов) и округляется до
:
Принимается:
ширина внутренних накладок
ширина
наружной накладки
Согласно пункту 11.14 СНиП ослабление сечения поясов балки и накладок с
отверстиями под высокопрочные болты учитывается при статических нагрузках,
если
площадь сечения нетто составляет меньше
площади брутто.
По краю стыка (сечение 1-1) должно выполняться условие:
где
- площадь брутто сечения полки
-
площадь нетто сечения полки
где
- количество отверстий в сечении 1-1;
условие
выполняется.
По краю стыка (сечение 2-2) должно выполняться условие:
где
- площадь брутто накладок нетто (в сечении
2-2).
-
толщина накладки предварительно
принимается
принимается
условие
выполняется.
Следовательно принимаем: внутренние накладки 240х20
наружные накладки 520х20
Проектирование стыка стенки
Для стыка стенки принимают такие же высокопрочные болты, что и для стыка
поясов.
Максимальное горизонтальное усилие от изгибающего момента, действующее на
каждый крайний, наиболее нагруженный болт, равно
где
- число вертикальных рядов по одну
сторону стыка: принимается
-
коэффициент, зависящий от количества
рядов болтов по вертикали
определяется по таблице. Предварительно расстояние между крайними по
высоте рядами болтов определяется:
Определение коэффициента стыка:
Определение по таблице количества рядов болтов по вертикали :
Определение шага болтов:
Принимается
Уточнение
расстояния
:
Принимаем болты М24, диаметр отверстия 26мм. Предварительно задаемся
толщиной
накладки стенки главной балки:
При размещении высокопрочных болтов следует учитывать требования, приведенные
в таблице 39 СНиП:
а) расстояние между центрами болтов в любом направлении
или
б) расстояние от центра болта до края элемента
или
Проверка несущей способности стыка:
условие выполняется.