3.7. Расчет монтажного сварного стыка

Все элементы стыка балки сваривают стыковыми швами, не выведенными за пределы стыкуемых элементов, предусматривая обычные методы контроля.

Проверим на прочность прямой стыковой шов в нижнем поясе балки.

Рисунок 7 – К расчету монтажного стыка балки

Усилие, приходящееся на пояс, определяем по формуле:

;

Здесь:

–максимальный момент посередине пролета балки;

–момент инерции одного пояса относительно нейтральной оси;

;

–момент инерции полного сечения балки;

Получаем, что: .

Расчетное сопротивление стыкового шва растяжению при обычных методах контроля:

.

Проверим напряжение в прямом стыковом шве нижнего пояса:

Рисунок 8 – Косой стык нижнего пояса балки

Следовательно, прочность прямого стыкового шва недостаточна, и необходимо принять косой сварной шов в нижнем поясе балки, который является равнопрочным с основным металлом.

3.8. Расчет узла сопряжения второстепенной балки с главной

Для соединения используем болты класса точности «В» и класса прочности 5.8, диаметром .

Необходимые данные для расчета болтового соединения:

– коэффициенты условия работы: – на срез и на смятие;;

– расчетные сопротивления на срез и на смятие: ,(для болтов класса точности «В» и при временном сопротивлении стали соединяемых элементовдля стали С285);

– площадь сечения болта ;

– число плоскостей среза .

Несущая способность болта срезу (смятию): .

По прочности ребра жесткости, при:.

По прочности стенки двутавра, при: .

Количество болтов определяем по срезу болта – :

Из условия расстановки болтов принимаем 3 болта.

Рисунок 9 – Размещение болтов на торце второстепенной балки

4. Расчет и конструирование элементов

центрально сжатой сквозной колонны

4.1. Подбор сечения стержня колонны

Рисунок 10 – Сечение колонны

Согласно исходным данным стержень колонны проектируется из двух прокатных двутавров с параллельными гранями полок на планках.

Расчетная длина колонны: .

Расчетное усилие на колонну:

Сталь для колонны С245 , прифасонного проката.

Рисунок 11 – Конструктивная и расчетная схема колонны

4.1.1. Расчет стержня колонны относительно оси x-x

Задаемся гибкостью , при этом, при.

Требуемая площадь сечения двух двутавров по формуле:

.

Требуемый радиус инерции:

Поипринимаем двутавр I 40Б1 со следующими геометрическими характеристиками:;;;.

Проверим принятый двутавр на устойчивость.

Гибкость:

;

Коэффициент продольного изгиба, прии–

Тогда получаем, что:

;

Условие выполняется.

Имеем недонапряжение

Однако меньший номер двутавра приводит к перенапряжению.

4.1.2. Расчет стержня колонны относительно оси y-y

Принимая и задаваясь гибкостью ветви, из формулы получаем:

.

С другой стороны:

или ;

Где ;.

Отсюда .

Принимаем .

Проверяем зазор между полками ветвей:

.

Принимаем .

.

4.2. Конструирование и расчет элементов решетки

Согласно исходным данным требуется запроектировать решетку колонны на планках.

Определяем условную поперечную силу по формуле, при;;; тогда:

На одну систему планок приходится:.

Высоту сечения планок назначаем: и толщину.

Расстояние между осями планок по высоте колонны:

Находим усилия ипо формулам:

;

.

Принимаем сварные швы, выполняемые полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа сварочной проволокой, марки Св-08 диаметром 1,4 мм; катет шва , принимаем коэффициенты.

Рисунок 12 – К расчёту планок

Расчетное сопротивление углового шва по металлу шва , по металлу границы сплавления:.

Так как , то расчет сварных швов необходимо вести по металлу шва.

Проверим сварные швы, прикрепляющие планки к ветвям колонны, по формулам:

;

;

.

Вычислим следующие величины:

Условие выполнено