Расчет опорного ребра сварной балки

Опорная реакция балки F = 898,1 кН.

Опирание балки выполняем с помощью опорного ребра, приваренного к торцу балки. Определяем площадь смятия торца опорного ребра:

_где R_p - расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности. Для стали С255 при толщине проката 10-20 мм по табл. 51 Принимаем ребро с поперечным сечением 250×12 мм, тогда

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z-z.

Ширина участка стенки балки, включенной в работу опорной стойки:

Площадь сечения опорного участка:

см².

Момент инерции сечения опорного участка:

тогда

По табл. 72 φ = 0,946

Устойчивость опорного участка балки обеспечена.

Рассчитываем прикрепления опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Св -08А.

Определяем минимальное значение β R_w, для этого по табл. 56 принимаем R_wf = 180 МПа = 18,0 кН/см²;по табл. 51 R_wz= 0,45R_un= 0,45·37 =16,65кН/см²; по табл. 35 β_f = 0,9, β_z = 1,05, тогда β_f·R_wf = 0,9·18 = 16,2 кН/см² ˂ β_z·R_wz = 1,05·16,65 = 17,48 кН/см².

Определяем катет сварных швов:

Принимаем шов k_f = 7 мм, что больше значения k_{f min} приведенного в таб. 39

Проверяем длину сварного шва

Опорное ребро привариваем к стенке балки по всей высоте сплошными швами.

Подбор сечения сплошной центрально-сжатой колонны

Геометрическая высота колонны l = 6,5 -0,01 -0,24-1,3 +0,6=5,55 м

Расчётная продольная сила, действующая на колонну, равна сумме опорных реакций от двух главных балок опирающихся на неё

F = 2 · Q_max = 2·898,1=1814,4 кН,

где к-коэффициент, учитывающий собственный вес колонны.

Материал колонны – сталь С245, расчётное сопротивление которой при t =1,5-20 мм R_у= 240 МПа = 24 кН/см². Коэффициент условий работы γ_с=1.

Принимаем сечение колонны двутавровым, свариваемой из трех листов.

Расчетная длина стержня колонны l_ef=0,7·l=0,7·5,55=3,885 м.

Задаемся гибкостью λ=80 ( для сплошных колонн при N =1500…2500 кН можно принять в пределах λ =100…70; при N =2500…4000 кН - λ =70…50).

Условная гибкость колонны

По табл. 8 определим тип кривой устойчивости – тип «b». В соответствии с прилож. 8 по проекту новых норм для кривой типа «b» коэффициент устойчивости при центральном сжатии φ = 0,697. Предварительно определяем требуемые: площадь сечения колонны при N = F

радиус инерции1795

ширина сечения по табл. 8.1

Принимаем сечение полки, равное 2·(21·2)=84 см², сечение стенки 21·1,2=25,2 см².

Площадь поперечного сечения: А=84+25,2=109,2 см².

Сечение колонны со сплошной стенкой

Проверяем общую устойчивость колонны относительно оси «у»

Условная гибкость колонны

По проекту новых норм (прилож. 8 ) для кривой типа «b» коэффициент устойчивости при центральном сжатии φ = 0,743.

Так как запас превышает 5%, производим корректировку сечения. Для этого уменьшаем толщину стенки и назначаем t_w=10 мм. Тогда изменённое сечение колонны имеет:

А = 2·21·2 +21·1,0=105 см²;

Гибкость колонны условная гибкость колонны Коэффициент устойчивости φ = 0,752.

Запас не превышает 5%, поэтому принимаем изменённое сечение.

Проверяем местную устойчивость стенки колонны.

Стенка колонны будет устойчивой, если условная гибкость стенки

не превысит предельную условную гибкость по табл.29

Условие выполняется, значит, стенка колонны устойчива.

Проверяем местную устойчивость поясных листов колонны.

Устойчивость поясных листов центрально-сжатых элементов считается обеспеченной, если условная гибкость свеса сжатого пояса

не превышает значений предельной условной гибкости пояса

Условие выполняется, т.е. полка колонны устойчива.