1. Расчёт поясных швов, опорных рёбер, расчёт узлов сопряжения главной и второстепенной балок, стыков (при необходимости)

Расчёт деталей сварной балки

Тип сварки – полуавтоматическая:

Расчёт катета ведём по металлу шва:

где – коэффициент условий работ согласно п. 11.2* [1];

– минимальный катет шва, принимаемый по табл. 38* [1];

т.к. отсутствует местное давление.

Тогда длина катета шва:

Принимаем

Расчёт опорного ребра балки

Давление балки на оголовок колонны передаётся через опорное ребро (стойку). Опорные рёбра располагаются в торце балки, при этом торец ребра фрезеруется.

Характеристики сечения:

Рисунок 3 – Опорное ребро сварных балок с торцовым расположением ребра

Значение коэффициента продольного изгиба принято согласно табл. 72 [1].

Расчёт на смятие производим по формуле:

где – расчётное сопротивление смятию торцовой поверхности согласно таблице 52* [1];

– опорная реакция балки.

Условие выполняется.

Расчёт на устойчивость производим по формуле:

Устойчивость ребра обеспечена.

Р асчёт узлов сопряжения второстепенных балок с главными

Сопряжение принято в одном уровне.

Опорное давление второстепенной балки:

Используем болты нормальной точности класса 5.6. Их количество определяем по формуле:

Рисунок 4 – Сопряжение второстепенных балок с главными на болтах

где – минимальная несущая способность болта по срезу или смятию

– расчётное сопротивление болтовых соединений срезу и смятию

по таблицам 58*, 59* [1] ( );

диаметр и число срезов болта ( , примем );

– коэффициент условия работы соединения (таблица 35* [1]);

– минимальная суммарная толщина элементов сминаемых в одном направлении ( ).

Тогда:

Принимаем 2 болта.

2. Проектирование колонн

   1. Подбор сечения центрально-сжатой сплошной колонны из трёх двутавров, трубы, двух уголков, трёх листов

Рисунок 5 – Конструктивная и расчётная схемы колонн

Полная длина колонн с оголовком и базой при наличии заглубления:

где – расстояние от пола до верха настила;

– заглубление базы;

– строительная высота перекрытия.

Расчётная длина колонны .

Расчётная сила .

Подбор сечения центрально-сжатой сплошной колонны из трёх двутавров

Определим требуемую площадь колонны при :

Из сортамента подбираем двутавр № 24 ( ).

Рисунок 6 – Схема колонны

из трёх двутавров

Определим минимальный радиус инерции сечения колонны, составленной из трёх двутавров:

Принимаем .

Проверка напряжений:

Условие устойчивости выполняется. При двутавре № 45 условие устойчивости не выполняется.

Подбор сечения центрально-сжатой сплошной колонны из трубы

Рисунок 7 – Схема колонны из сварной прямошовной трубы

Согласно ГОСТ 10704-76* по требуемой площади ( ) выбираем диаметр электросварной прямошовной трубы:

Проверяем толщину трубы из условия устойчивости:

Принимаем

Проверка напряжений:

Условие устойчивости выполняется.

Подбор сечения центрально-сжатой сплошной колонны из двух уголков

По ГОСТ 8509-72* по требуемой площади ( ) принимаем 2 уголка № 20 размерами:

Момент и радиус инерции сечения:

Принимаем .

Проверка напряжений:

Условие устойчивости выполняется. При уголке № 18 условие устойчивости не выполняется.

Подбор сечения центрально-сжатой сплошной колонны из трёх листов

Задаёмся гибкостью в пределах . .

Радиус инерции: .

Ширина колонны: .

Согласно ГОСТ 82-70 принимаем .

Требуемая площадь сечения:

Площадь пояса:

Площадь стенки:

Определяем толщину пояса:

Принимаем согласно ГОСТ 82-70.

Высота стенки:

Принимаем согласно ГОСТ 82-70.

Определяем толщину стенки:

Принимаем минимальное значение по ГОСТ 82-70 .

Проверяем обеспеченность местной устойчивости пояса по условию

где – условная гибкость стержня.

Местная устойчивость пояса обеспечена.

Местная устойчивость стенки считается обеспеченной, если

где .

Местная устойчивость стенки обеспечена. Постановка продольных рёбер не требуется.

Принимаем .

Проверка напряжений:

Условие устойчивости выполняется.