3.6. Местная устойчивость стенки балки.
В местах приложения больших сосредоточенных неподвижных нагрузок в главной балке устанавливаются поперечные ребра жесткости на всю высоту стенки.
-
ширина выступающей части ребра.
-
толщина ребра,
.
3.7. Расчет опорного ребра главной балки.
Размер
опорного ребра определяется из расчета
на смятие торца ребра при
.
-
расчетное сопротивление прокатной
стали смятию (при наличии пригонки) [1,
табл.1*];
-
максимальная поперечная сила на опоре;
-
требуемая площадь опорного ребра на
смятие.
.
Ширина
опорного ребра:
.
Толщина
опорного ребра определяется из условия
прочности ребра на смятие:
.
Высота
опорного ребра:
.
Участок балки, укрепленный опорным ребром, следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как условную стойку (опорный стержень), нагруженную опорной реакцией.
Проверка опорой стойки балки на устойчивость (как условного опорного стержня, включающего в площадь расчетного сечения опорного ребра и часть стенки балки) выполняется по формуле:
,
где
- расчетная условная площадь сечения
центрально-сжатого элемента.
.
-
коэффициент продольного изгиба стойки
принимается по табл.72 [1] и зависит от
гибкости
:
-
радиус инерции равен:
Нижний торец опорного ребра должен быть отфрезерован.
3.8. Расчет и конструирование монтажного стыка главной балки перекрытия.
В работе предлагается запроектировать один монтажный стык на высокопрочных болтах в сечении, равноудаленном от смежных ребер жесткости, в средней трети балки по длине.
При действии значительных усилий надежность стыка может быть достигнута с помощью горизонтальных накладок, устанавливаемых по верхней и нижней полкам, и двусторонних вертикальных накладок по стенке балки.
Расчет каждого элемента балки ведут раздельно.
1. Стык поясов.
Каждый
пояс балки перекрывается тремя накладками.
Определяем ширину накладок поясов:
-
верхняя накладка верхнего пояса или
нижняя накладка нижнего пояса.
Толщина накладок определяется из условия, что площадь сечения накладок должна быть не меньше площади сечения перекрываемого элемента:
,
принимаем tn=0,8см
Количество
болтов для прикрепления стыковых
накладок к поясу балки определяется по
осевому усилию в полке
.
,
где
- изгибающий момент, воспринимаемый
накладками на полки балки.
-
по эпюре моментов в месте стыка;
-
момент инерции балки.
Количество болтов определяется по формуле:
,
где
- количество плоскостей трения;
-
расчетное усилие, которое может быть
воспринято каждой поверхностью трения
соединяемых элементов стянутых одним
высокопрочным болтом, определяется по
формуле 131* [1].
-
расчетное сопротивление растяжению
высокопрочного болта.
[1,
формула 3] – расчётное сопротивление
растяжению высокопрочного болта;
–
наименьшее
временное сопротивление болта разрыву
[1, табл. 61].
-
площадь сечения болта нетто, определяемая
по табл.62*[1].
-
коэффициент трения, принимаемый по
табл.36* [1].
-
коэффициент условной работы соединения,
зависящий от количества болтов,
необходимых для восприятия расчетного
усилия.
-
коэффициент надежности, принимаемый
по табл.36* [1].
Задаемся диаметром болта 20мм.
Это количество болтов ставят на каждую полунакладку. Длина накладок на полку определяется исходя из условия размещения болтов по табл.39 [1].
Расстояния
между центрами болтов в любом направлении:
.
Расстояния
от центра болта до края элемента:
.
2. Стык стенки.
Стенку перекрывают двумя вертикальными накладками. Определяем высоту накладки:
.
Определяем толщину накладки из условия:
Момент, действующий на стенку:
.
Максимальное горизонтальное усилие от изгибающего момента, действующее на каждый крайний наиболее нагруженный болт:
,
где
-
максимальное расстояние между крайними
симметричными болтами;
-
число вертикальных рядов болтов на
полунакладке;
-
сумма квадратов шагов болтов.
Вертикальное усилие от поперечной силы, приходящееся на один высокопрочный болт:
,
где
- поперечная сила в месте стыка,
-
число болтов на полунакладке.
Прочность стыка стенки считается удовлетворительной, если выполняется условие:
,
где
- равнодействующая усилий в болте от
момента и поперечной силы.
