- •Москва 2013 Содержание.
- •1.Расчет конструкций балочной клетки
- •1.1 Расчет стального плоского настила
- •1.2 Расчет балок настила
- •1.3 Расчет усложненной балочной клетки
- •1.4 Сравнение результатов
- •2. Расчет и конструирование главной балки
- •2.1Подбор сечения главной балки
- •Проверки подобранного сечения главной балки
- •2.2 Изменение сечения главной балки
- •Проверка совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений в месте изменения сечения.
- •Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов балки.
- •Проверка прочности поясных швов
- •Конструирование и расчет опорной части балки.
- •Проверка устойчивости опорного ребра
- •2.4 Определение катета сварного шва
- •2.5Укрупнительный стык главной балки
Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов балки.
Проверка устойчивости сжатого пояса
Производится в месте максимальных нормальных напряжений в нем – в середине пролета балки, где возможны пластические деформации:
Условие обеспечения устойчивости пояса имеет вид:
≤0.5
= ½(
= = 10.2 < 0,5= 14.65
Устойчивость стенки
Проверяем необходимость укрепления стенки поперечными ребрами жесткости:
Следовательно, поперечные ребра жесткости необходимы.
Конструкция ребер жесткости:
Расстояние между поперечными ребрами жесткости не должно превышать
2
Расстояние между поперечными ребрами жесткости должно быть a < 2
Принимаю односторонние ребра жесткости, располагая их с одной стороны балки. При этом ширина ребер жесткости должна быть не менее:
+ 50 =
Принимаю ширину ребер жесткости
Толщина ребер жесткости должна быть не менее
= = 8,19 мм
Принимаем толщину ребер жесткости
Проверяем устойчивость стенки в зоне действия наибольших нормальных напряжений.
Значение напряжений на уровне поясных швов :
Т.к отношение a/=320/159 = 2,01 > 1.33
Проводим 2 проверки, но в этом случае во 2ой проверке a заменяем на a1 = 0.67a
1ая проверка:
Определяем критические нормальные напряжения
Коэффициент, учитывающий степень упругого защемления стенки в поясах балки и определяемый по формуле:
Интерполяцией получаем
см2
р = 1,04=1.04 *– относительная длина загружения пластины местной нагрузкой
= 20.5 см
b – длина передачи местной нагрузки на балку ( ширина полки балки настила)
С1 = 13,68
С2 = 1,98
Далее определяем =
Местные напряжения в стенке под балками:
= = 10.26
Проверяем условие устойчивости (при
2я проверка:
a1 = 0.67a = 0.67*3200 = 2144 мм
Тогда
Ccr = 32.976
см2
p = 0.13 a1/hст = 1,35
С1 = 17,96
С2 = 1,786
=
Проверяем условие устойчивости (при
Стенка в середине пролета устойчива.
Рассмотри сечение, расположенное вблизи от опоры балки на расстоянии
Х = hw/2 = 159/2 = 79.5 см
M1 = == 1364.79 кНм
Q1 = q(L-x) = 225.81(16/2 – 0.795) = 1626.96 кН
= 8.53 кН/см2
Местные напряжения в стенке под балками
= = 10.26 кН/см2
= = 1.61
р = 1,04=1.04 *
С1 = 13,68
С2 = 1,8
= = 38.74 кн/см2
=
= = 1.67
= = 4.52
Определяем критические касательные напряжения
= 10.3(1 + ) = 8.93 кН/см2
Приведенные проверки показали, что запроектированная балка удовлетворяет требованиям прочности, прогиба, общей и местной устойчивости.
Проверка прочности поясных швов
Швы надлежит выполнять автоматической сваркой в лодочку, сварной проволокой Св-08А. Для этих условий и марки стали С255 имеем следующее:
По табл.56 СНиП II-23-81* определим значение нормативного сопротивления металла шва по временному сопротивлению
Тогда расчетное сопротивление углового шва условному срезу по металлу шва:
Rwf = 0.55кН/см2
- коэффициент надежности по материалу шва.
По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали C255 определим временное сопротивление стали разрыву
Run = 37 кН/см2
Rwz = 0,45*Run = 0,45*37 = 16,65 кН /см2
По табл.34 СНиП II-23-81* для выбранного типа сварки примем соответствующие коэффициенты для расчета углового шва:
βf = 1,1 – по металлу шва
βz = 1,15 – по металлу границы сплавления
Определим какое сечение в соединении является расчетным (более опасное) :
βf Rwf = 1,1*18,04 = 19,84 > βz Rwz = 1,15*16,65 = 19,15 кН/см2
расчетным является сечение по металлу границы сплавления.
Из предыдущих расчетов имеем:
J1 = 1706080.4 см4 – измененного сечения
F = 2*126.23 = 252.46 кН – сосредоточенная нагрузка от второстепенной балки
Lm = 20.5 см – длина передачи нагрузки на стенку балки.
В расчетном сечении определяем поперечную силу:
Q = qp(
X = 0,5 ( а/2 = 1000/2 = 500 мм = 0,5м)
= 0.38 см
n = 2 – количество швов(двусторонние швы)
По табл.38 СНиП II-23-81* для пояса толщиной 40 мм принимаем катет шва
kf = 9 мм