- •ВВЕДЕНИЕ
- •ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
- •1. КОМПОНОВКА ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2.1. Второстепенная балка перекрытия
- •2.1.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.1.2. Подбор поперечного сечения из условия прочности
- •2.1.3. Проверка жесткости балки
- •2.2. Главная балка перекрытия
- •2.2.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.2.2. Подбор поперечного сечения
- •2.2.3. Проверка прочности сечения по нормальным напряжениям
- •2.2.4. Конструирование балки переменного сечения. Построение эпюры материалов
- •2.2.5. Проверка прочности уменьшенного сечения балки по касательным напряжениям
- •2.2.6. Проверка прочности по приведенным напряжениям
- •2.2.8. Проверка устойчивости балки
- •2.2.9. Расчет опорного ребра главной балки
- •2.2.10. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •2.3. Центрально-сжатая колонна
- •2.3.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.3.2. Определение расчетной нагрузки на колонну 1-го этажа
- •2.3.3. Определение размеров поперечного сечения колонны
- •2.3.4. Проверка общей устойчивости колонны относительно оси х
- •2.3.5. Проверка местной устойчивости элементов колонны
- •2.3.6. База колонны с траверсами
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
Если условие прочности не выполняется, необходимо увеличить tст и заново произвести расчет.
2.2.6. Проверка прочности по приведенным напряжениям
Проверка прочности по приведенным напряжениям выполняется для наиболее опасных сечений, определяемых положением точек 1' и 2', т. е. уменьшенном сечении с наибольшим значением изгибающего момента Mсеч и соответствующей поперечной силе Qсеч (см. рис. 8,
ви г), на уровне поясных сварных угловых швов
σnp = σ x2 + 3τ xy2 ≤1,15Ryγc , кН/см2,
где σx = Mсечhcm |
и τxy = |
QсечSx′пол |
− нормальные и касательные напря- |
|||
|
||||||
2Jx′ |
|
Jx′ tcm |
|
|
|
И |
жения в стенке балки на уровне поясных швов. |
||||||
|
|
|
|
|
Д |
|
2.2.7. Расчет прочности сварных швов, |
||||||
|
прикрепляющих полки к стенке |
|||||
|
|
|
А |
|
||
Расчет сварных угловых швов, приваривающих полки к стенке, |
||||||
|
|
б |
|
|
||
производится по работе [1, п. 11.2*] на условный срез по двум сече- |
||||||
ниям (рис. 10). |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
Рис. 10. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом
18
Сдвигающая сила пояса относительно стенки, т. е. расчетное усилие, приходящееся на поясной угловой шов длиной lw = 1 см:
Т = τ tст = |
QmaxSx′пол |
, кН/см, |
|
||
|
Ix′ |
где S'x пол – статический момент отсекаемой части сечения, т. е. полки, см3.
Катет одностороннего шва из условия:
1) среза по металлу шва (сечение 1) (см. рис. 10):
|
|
|
|
k f = |
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
, см; |
|
|
|
|
|
|
β |
f |
γ |
wf |
R γ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
wf |
|
c |
|
|
||||
2) среза по металлу границы сплавления (сечение 2) (см. рис. 10): |
||||||||||||||||
|
|
|
|
k f = |
|
|
|
|
T |
|
|
|
, см, |
|
|
|
|
|
|
|
β |
z |
γ |
wz |
R |
γ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
wz |
|
c |
|
|
||||
где βf |
и βz |
– коэффициенты, учитывающие вид сварки [1, табл. 34*]; |
||||||||||||||
γwf |
и |
γwz – коэффициенты условий работы сварного шва [1, п. 11.2*]; |
||||||||||||||
Rwf |
– расчетное сопротивление угловых швовИсрезу по металлу шва, |
|||||||||||||||
кН/см2 [1, табл. 56]; Rwz – расчетное сопротивление угловых швов сре- |
||||||||||||||||
зу по металлу границы сплавления, кН/см2, [1, табл. 3], Rwz = 0,45∙ Run; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
Run – временное сопротивление стали разрыву, кН/см2, [1, табл. 51*]; |
||||||||||||||||
γс – коэффициент условий ра оты элемента. |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
При двусторонн х швах размер катета шва уменьшается вдвое. |
||||||||||||||
|
|
Расчетный катет шва пр нимается из условия |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
kf min |
≤ kf ≤ 1,2 tmin, |
|
|
|||||||||
где k |
min |
– минимальный катет шва [1, табл. 38*]; t |
min |
– минимальная |
||||||||||||
|
f |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
толщина одного из двух свариваемых элементов. |
|
|
После определенияС катета шва указать вид сварки, электроды, положение шва при сварке.
2.2.8. Проверка устойчивости балки
Проверку общей устойчивости балок двутаврового симметричного сечения на участке между горизонтальными связями, которыми являются второстепенные балки, не требуется производить, если удовлетворяется условие [1, п. 5. 16*, табл. 8*, ф. 37]
l |
|
|
b′ |
|
|
b′ |
b′ |
|
|
|
|
|||||
01 |
|
E |
|
|
||||||||||||
|
≤ 0,41+ 0,0032 |
п |
|
0,73−0,016 |
п |
|
п |
|
|
|
|
, |
||||
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
b′ |
t |
п |
t |
п |
h |
R |
|
|||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
y |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где l01 – наибольшее расстояние между осями второстепенных балок а1 (см. рис. 5); h0 – расстояние между осями поясных листов, h0 = hст+
+tп.
Если условие не выполняется, то расчет на устойчивость балки, изгибаемой в плоскости стенки, следует выполнять согласно работе
[1, п. 5.15].
Для обеспечения местной устойчивости стенки балки в местах опирания второстепенных балок и на опорах устанавливаются парные поперечные ребра жесткости на всю высоту стенки балки [1, п.7.10]
(рис. 11).
|
|
И |
|
Д |
|
А |
|
|
б |
|
|
Рис. 11. хемаирасположения ребер жесткости в главной балке |
||
СРазмеры ребер жесткости |
Ширина ребра из условия устойчивости самого ребра вр, мм, bp ≥ h30cm + 40 мм,
где hст – высота стенки, мм.
Толщина ребра tp, мм, из условия [1, п.7.10]
1)t p ≥ 15bp ;
2)tminр = 4 мм.
20
Окончательные размеры ребра принимаются в соответствии с ГОСТ 103–2006 на листовую сталь.
2.2.9. Расчет опорного ребра главной балки
Ширина опорного ребра (рис. 12) bор = 2bp +tст , bор ≤bп′. Высота опорного ребра hop = hcm +tn + 2,0 см.
Нижний торец опорного ребра должен быть отфрезерован. Толщина опорного ребра определяется из условия прочности
на смятие торца ребра и принимается по ГОСТ 82–70* или ГОСТ 103–2006 на листовую сталь:
|
|
|
σ р = |
|
Qmax |
≤ Rр γc , |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
bор tор |
И |
||||
|
|
|
|
|
|||||
где b |
t |
op |
= Aтр – требуемая площадь поперечного сечения опорного |
||||||
op |
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
ребра из условия смятия, см2; |
|
Rр – расчетное сопротивление стали |
|||||||
смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки), кН/см2 [1, |
|||||||||
табл. 1* и 51*]; |
|
|
|
|
Д; |
||||
|
|
|
б |
|
|||||
|
|
|
top |
≥ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Qmax |
|
|
|
|
|
и |
|
|
bop Rрγc |
|
||
|
|
|
|
t |
≥ t . |
|
|||
|
|
|
|
|
Аop cт |
|
|||
Участок стенки балки, укрепленный опорным ребром, следует |
|||||||||
рассчитывать на продольный |
|
згиб из плоскости, как стойку, нагру- |
женную опорной реакц ей. В расчетное сечение этой стойки следует
включать сечение |
опорного |
ребра и полосы стенки шириной |
|||||
bст = 0,65tст |
|
|
|
[1, п. 7.12]. |
|
|
|
E R |
y |
|
|
||||
ПринятоеСсечение опорного ребра балки проверяется на устойчи- |
|||||||
вость относительно оси х как условного опорного стержня Аусл (см2). |
|||||||
|
|
|
|
σ = |
|
Qmax |
≤ Ryγc ; |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ϕx Aусл |
Aусл = Aoр +bст tст ,
где Аусл – площадь сечения условного опорного стержня; φх – коэффициент продольного изгиба, принимается по работе [1, табл. 72] в зависимости от гибкости.
21
λх = hicm ,
x
где ix = |
|
Iусл.х |
|
− радиус инерции условного опорного стержня относи- |
A |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
усл |
|
|
тельно оси х; Iусл.x − момент инерции условного опорного стержня относительно оси х (см. рис. 12).
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 12. Схема к расчету опорного ребра
I усл.х = |
b |
|
t |
3 |
|
topbop3 |
|
|
cт |
cm |
+ |
|
, см4. |
||
|
12 |
|
12 |
||||
|
|
|
|
|
22