Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов

Напряженное состояние	Обозначение	Расчетные сопротивления, МПа, болтов классов
		4.6	4.8	5.6	5.8	6.6	8.8	10.9
Срез	Rbs	150	160	190	200	230	320	400
Растяжение	Rbt	170	160	210	200	250	400	500

П р и м е ч а н и е. В таблице указаны значения расчетных сопротивлений для одноболтовых соединений.

Задаемся диаметром одного болта d_б = 24 мм с площадью сечения нетто A_bn = 3,52 см² (см. табл. 3.17).

Несущая способность одного болта на растяжение

N_b = A_bnR_bt = 3,52 ∙ 21 = 73,92 кН.

Необходимое число болтов

n = H₁/(N_bγ_c) = 370,4 / (73,92 ∙ 1) = 5.

Принимаем n = 6, располагая их по ширине фланца в два ряда. Диаметр отверстия под болты d_о = 27 мм.

Размещаем болты согласно требованиям (см. табл. 3.18)

Минимальное расстояние между центрами болтов

а₁ = 2,5d_о = 2,5 ∙ 27 = 67,5 мм, принимаем а₁ = 70 мм.

Минимальное расстояние поперек усилия от центра болта до края элемента с = 1,5d_о = 1,5 ∙ 27 ≈ 40 мм.

Расстояние между болтами

b _о = b – 2с = 180 – 2 ∙ 40 = 100 мм.

Высота фланца

а = 2а₁ + 2с = 2 ∙ 70 + 2 ∙ 40 = 220 мм.

Момент при изгибе фланца определяется как в защемленной балке пролетом b_о:

М_фл = H₁b_о/8 = 370,4 ∙ 10 / 8 = 463 кН∙см.

Требуемый момент сопротивления фланца

W_фл = М_фл/(R_yγ_c) = 463 / (23 ∙ 1) = 20,13 см³.

Минимальная толщина фланца

t_фл = == 2,34 см.

Принимаем t_фл = 25 мм.

Шов крепления фланца к фасонке работает на срез и его катет определяется:

k_f = H₁/(2β_zl_wR_wzγ_wzγ_c) = 370,4 / (2 ∙ 1.05 ∙ 21 ∙ 16.65 ∙ 1 ∙ 1) = 0,5 см,

где l_w = а – 1 = 22 – 1 = 21 см.

Принимаем минимальный катет шва k_f= 7 мм при механизированной сварке в защитной среде углекислого газа более толстого листаt_фл= 25 мм (см. табл. 3.5).

5.3. Расчет и конструирование решетчатого прогона

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стропильные фермы. Прогоны могут быть сплошного сечения, применяемые, как правило, при шаге стропильных ферм 6 м, и решетчатые, обычно применяемые при шаге 12 м.

В качестве решетчатого прогона наиболее целесообразен трехпанельный шпренгельный прогон длиной 12 м, принятый в качестве типового (рис. 5.12). Верхний пояс прогона выполняется из двух швеллеров, элементы решетки – из одного гнутого швеллера. Раскосы прикрепляются к верхнему поясу на дуговой или контактной сварке.Такое решение существенно упрощает изготовление и обеспечивает достаточную боковую жесткость.

В легких зданиях применяют также прутковые прогоны, в которых элементы решетки и нижний пояс могут быть выпонены из груглых стержней или одиночных уголков

Решетчатые прогоны рассчитываются как фермы с неразрезным верхним поясом. Верхний пояс при этом работает на сжатие с изгибом (в одной плоскости, если отсутствует скатная составляющая нагрузки, или в двух плоскостях – при наличии скатной составляющей), остальные элементы испытывают продольные усилия.

Пример 5.9.Подобрать сечение элементов и законструировать узлы решетчатого трехпанельного прогона. Место строительства – г. Иркутск. Шаг стропильных ферм b= 12 м, шаг прогонова= 3 м. Уклон теплой кровлиi = 0,025. Материал прогонов – сталь класса С245, расчетное сопротивлениеR_y= 24 кН/см²для фасонного проката толщинойt≤ 20 мм. Коэффициенты условий работы: при проверке на прочностьγ_с = 1, при проверке на устойчивостьγ_с = 0,95 (см. табл. 1.3).

Рис. 5.12.Решетчатый прогон (к примеру 5.9):

а– геометрическая схема;б– расчетная схема для определения

осевых усилий; в– расчетная схема для определения моментов

Определяем нагрузки: постоянные нагрузки от элементов покрытия приведены в табл. 5.12; собственный вес прогона предварительно принят по типовому проекту (табл. 5.13); расчетное значение снегового покрова на 1 м²горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района страны по табл. 5.14.

Для г. Иркутска (IIрайон)S_g = 1,2 кН/м². Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

S = S_gμ= 1,2 · 1 = 1,2 кН/м²,

где μ= 1,0 (при угле наклона кровлиα ≤ 25º) – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Таблица 5.12