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.