3.9 Конструирование и расчет опорной части балки

При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через

опорные ребра, которые ставятся в торце балки.

Опорные ребра надежно прилегают к стенке сварными швами, а торцы строгают,

причем при таком конструктивном решении ось опорного ребра следует

совмещать с осью полки колонны.

Размеры опорных ребер находятся из расчета на смятие их торцевой

поверхности опорной реакцией балки :

где

- расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при

наличии пригонки)

Задаемся одним из размеров сечения опорных ребер

Так как:

Принимаем:

Определение фактической площади смятия:

Из условия местной устойчивости ширина выступающей части ребра (от стенки до

его края) не должна превышать:

где

условие выполняется, проверка местной устойчивости обеспечена.

Выступающая вниз часть опорного ребра не должна превышать и обычно

принимается :

Вследствие недостаточных размеров ребер опорный участок балки может

потерять устойчивость из плоскости балки, поэтому его рассчитывают на

продольный изгиб как стойку с расчетной длиной, равной высоте стенки. В

площадь сечения условного стержня включаются опорные ребра и примыкающие

участки стенки шириной:

Устойчивость опорного участка балки относительно оси проверяется по

формуле:

где - коэффициент продольного изгиба стойки с гибкостью

где - площадь сечения условного стержня;

- радиус инерции условного стержня относительно оси

; ;

;

Принимаем по таблице 72 СНиП:

условие выполняется.

Опорные ребра привариваются к стенке балки полуавтоматической сваркой

двусторонними швами. Катет углового шва определяется из условия, что расчетная

длина флангового шва должна быть не более .

Марка сварной проволоки по ГОСТ 2246-70^*: Св-08А

Характеристика материалов:

Определение расчетного сечения:

Расчетное сечение проходит по металлу шва.

Определение требуемого катета сварного шва:

- при двусторонних швах;

- коэффициент глубины провара шва;

- расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва;

- коэффициент условной работы шва, для принятого климатического района

- коэффициент условий работы конструкции

Принимаем минимально допустимый катет шва равный 10мм. Длина рабочей части шва не должна превышать высоту стенки балки:

условие выполняется.

4. Проектирование центрально-сжатой колонны

4.1 Проектирование стержня центрально-сжатой колонны

Расчетные данные: С235; база с траверсой; Н=9м; Q_мах=1564,5кН.

Колонна - сквозная из двух двутавров.

Вычисление требуемой площади поперечного сечения колонны:

где - коэффициент условий работы;

- коэффициент продольного изгиба принимается по таблице 72 СНиП в

зависимости от и

- предварительно задаются т.к. , то

принимаем по таблице

Расчетная длина колонны:

где - геометрическая длина колонны (от низа опорной плиты до низа главной

балки). При соединении главной балки с колонной в одном уровне

- коэффициент приведения длины стержня в зависимости от схемы

загружения и вида нагрузки

Определение требуемый радиус инерции:

Принимаем двутавр 50Б1: А₁=91,8см²; i_x=20,3см; I_x=37670см⁴;

Проверка общей устойчивости колонны:

Вычисление недонапряжения:

Для раскосной колонны формула гибкости имеет вид:

α₁=28,3-для угла наклона раскоса =45;

раскос L70х6, А_d1=8,15см²;

Определение требуемый радиус инерции:

Принимаем b=с=42см

 проверку относительно свободной оси не выполняем.