19. Подбор опорного ребра балки.

При шарнирном соединении опорная реакция передается с балки на колонну через опорные ребра, которые ставятся или в торце балки или смещаются от торца в зависимости от принятого конструктивного решения.

Опорные ребра надежно прикрепляют к стенке сварными угловыми швами, а торцы строгают (рис. 2.10, а) или плотно пригоняют к нижнему поясу балки (рис 2.10, б), причем при таком конструктивном решении ось опорного ребра следует совмещать с осью полки колонны.

рис.2.10.опорные части балок.

Размеры опорных ребер находятся из расчета на смятие их торцевой поверхности опорной реакцией балки V: , где R_p - расчетное сопротивление стали смятию торцевой

поверхности (при наличии пригонки): R_p=R_u.

Затем задаются одним из размеров сечения опорных ребер, а второй определяют, исходя из требуемой площади смятия. Фактическая площадь смятия будет равна:

A_d = t_d b_d -для варианта по рис. 2.10, а ;

A_d = 2 t_d( b_d- Δ ) -для варианта по рис. 2.10,б, где Δ = 15 - 20 мм - вырезы в ребрах.

Из условия местной устойчивости ширина выступающей части ребра (от стенки до его края) не должна превышать .

Выступающая вниз часть опорного ребра (рис. 2.10, а) не должна превышать a≤1,5t_d и обычно принимается 15-20 мм.

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 A_s включаются опорные ребра и примыкающие участки стенки шириной , рис. 2.10.

Устойчивость опорного участка балки относительно оси z проверяют по формуле ,

где φ - коэффициент продольного изгиба стойки с гибкостью , определяемый по табл.72 СНиП II-23-81*;

A_s - площадь сечения условного стержня (опорной стойки);

i_z - радиус инерции условного стержня относительно оси " z "; для сечения 1-1 (рис. 2.10, а) :

A_s=A_d + st_w:

4

для сечения 2-2 (рис. 2.10, б):

A_s=A_d + 2s t_w ;

.

Опорные ребра приваривают к стенке балки полуавтоматической сваркой двусторонними или четырехсторонними швами, рис. 2.10. Катет углового шва определяется из условия, что расчетная длина флангового шва должна быть не более 85β_fk_f .-Тогда ;

где п - количество вертикальных швов.

Катет k_f согласовывают с минимально допустимым значением (табл. 38* СНиП II-23-81*.

Длина рабочей части шва не должна превышать высоту стенки балки

4. Методы расчета строительных конструкций. Расчет по предельным состояниям.

Цель расчета строительных конструкций – обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность при минимальном расходе материалов и минимальной затрате труда на изготовление и монтаж.

Строительные конструкции рассчитываются на силовые и другие воздействия, определяющие их напряженное состояние и деформации, по предельным состояниям.

Предельным называется такое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять эксплуатационным и монтажным требованиям, т.е. теряет способность сопротивляться внешним воздействиям или получает недопустимые деформации.

По 2 группам предельных состояний:

1)По потере несущей способности ( все расчеты на прочность, на устойчивость, на выносливость) В общем виде:

N – расчетное усилие в констр. от суммы расчетных нагрузок при их наиболее невыгодной комбинации.

Ф – несущая способность конструкции, явл функцией геометрич размеров и расчетных сопротивлений материалов.

Расчет по первой группе предельных состояний проводится для всех несущих конструкций без исключения.

2) по непригодности к нормальной эксплуатации ( расчет по допустимым перемещениям, прогибы, осадки, углы поворота, расчеты на зыбкость)

В общем виде:

f – прогиб или перемещение конструкции от нормативных нагрузок

[f]u – предельная величина прогиба или установленная нормами проектирования или указанная в техническом задании.

По 2 группе предельных состояний рассчитывают только те конструкции у которых чрезмерные деформации или перемещения ограничивают возможности нормальной эксплуатации.