5.1 Расстановка поперечных связей и ребер жесткости

При известных размерах длины панели l_т и высоты сече­ния h_б количество поперечных связей определится из при­веденного ранее условия п. 4.118 /2/. С учетом этого условия поперечные связи могут располагаться в середине пролета, четвертях или третях длины продольной балки.

а – с помощью «сухарика»;

б – с помощью уголкового коротыша

Рисунок 5.1 – Соединение ребра жесткости с поясом продольной балки

Расстановка поперечных связей в середине и четвертях длины продольной балки является, в известной мере, универ­сальной. При такой расстановке возможно уменьшить сво­бодную длину нижних продольных связей между главными фермами при любой из двух схем передачи тормозных уси­лий на нижние пояса — посредством устройства тормозных рам в отдельных узлах (нижняя схема на рис. 15.13, a /7/) или в каждой панели (верхняя схема на рис. 15.13, а /7/) путем прикрепления нижних продольных связей между главными фермами к нижним поясам продольных балок независимо от размера панели (l_т или 0,5 l_т).

В первой схеме передачи тормозного усилия (в отдель­ных узлах) к поперечной связи между продольными балка­ми прикрепляется узел пересечения диагоналей продольных связей между главными фермами (он может находиться в середине или в четверти пролета 1_т), чем достигается умень­шение свободной длины этих связей.

Во второй схеме передачи тормозного усилия (в каждой панели) уменьшение свободной длины нижних продольных связей достигается путем прикрепления последних к поясам продольных балок. Через эти соединения и передаются тор­мозные усилия с продольных балок на продольные связи и затем на нижние пояса.

Постановку двух поперечных связей (в третях панели), если это удовлетворяет требованиям п. 4.118 /2/, рекомен­дуется делать только при принятии второй схемы передачи тормозных усилий.

Итак, если приняты три поперечные связи на длине пане­ли, то в этих же сечениях (в середине и четвертях пролета) должны быть поставлены ребра жесткости (они входят в состав поперечной связи). На рисунке 5.2 показана схема про­дольной балки с поставленными в середине и четверти про­лета ребрами жесткости.

Рисунок 5.2 – Схема для определения положения ребер жесткости

Постановка дополнительных ребер жесткости на участках 1 и 2 определяется приближенно, по эмпирической формуле

(5.1)

где а_i — определяемая ширина i - й пластины, ограниченной ребрами жесткости и поясами балки; z — величина, прини­маемая для углеродистой стали равной 25, а для низколеги­рованной — 20; k_i — коэффициент, определяемый по формуле

(5.2)

где х_i — расстояние от оси поперечной балки до начала пла­стины с искомой величиной а_i

При определении величины а₁ принимается х₁ = 0. Тогда величина k₁ = 1 и а₁ = 3zt_w для всех продольных балок. При определении а₂ величина х₂ принимается в формуле (5.2) равной a₁ , при определении а₃ — равной x₃ = a₁ + а₂ и т. д.

Если на первом участке величина а₃ будет такой, что сумма a₁ + а₂ + а₃ будет менее 0,25 l_m (а с учетом а₄ — более 0,251_т), то, следовательно, нужно поставить три ребра жест­кости. Полученные расчетом положения ребер жесткости можно изменять, но желательно в сторону к опоре (попереч­ной балке). Рекомендуется первое ребро жесткости поставить по расчету, а остальные три расстояния между ребрами же­сткости сделать одинаковыми.

Если величина а₃ получится такой, что a₁ + а₂ + а₃ > 0,25l_m, это означает, что на 1-м участке нужно поставить дополни­тельно два ребра жесткости, используя приведенную выше рекомендацию по расстановке.

На 2-м участке балки (см. рисунок 5.2) определение положе­ния дополнительных ребер жесткости проводится аналогич­но тому, как это было сделано на 1-м участке, но при пер­воначальном значении х = 0,251_т. Если искомая величина а_i будет более половины длины 2-го участка, то надо ставить одно ребро жесткости посередине этого участка. Если вели­чина а_i будет более одной трети, но менее половины длины участка 2, ставится два ребра жесткости (в третях длины этого участка). На второй половине продольной балки рас­становка ребер жесткости производится симметрично отно­сительно середины панели.

В курсовом проекте рекомендуется принимать поперечные ребра жесткости в виде полос, поставленных с двух сторон стенки балки (см. рисунок 5.1). Ширина выступающей части b_h парных ребер жесткости согласно п. 4.131^* /2/ определяется по формуле

(5.3)

где h_w— высота стенки балки.

Толщина ребра t_s должна быть не менее 10 мм /2, табл. 85/ и не менее полученной по формуле

(5.4)

где R_y — расчетное сопротивление металла по табл. 50^*/2/ (см. Приложение Л); Е = 2,0610⁵ МПа — модуль упругости металла по табл. 58^* /2/.

В ребрах жесткости, в местах примыкания к поясам бал­ки, необходимо предусматривать скругленные вырезы - выкружку (см. рис. 2.2) высотой 120 и шириной 50 мм (высота выреза уменьшена по п. 4.132^* /2/).

Устройство ребер жесткости из прокатного уголка с прикреплением их на высокопрочных болтах целесообразно, если при полученной ширине b_h с учетом выкружки возможна постановка уголкового коротыша.