2.4. Конструктивное обеспечение устойчивости стенки

В местах опирания вспомогательных балок (они в нашем случае крепятся сбоку) в главной балке ставятся парные поперечные (вертикальные) ребра жесткости (рис. 6). Они обеспечивают как местную прочность стенки, так и ее устойчивость.

Рис. 6. Промежуточные ребра жесткости главной балки

Гибкость стенки:

следовательно, предельное расстояние между ребрами равно .

Ширина ребер, мм:

принята большей из двух:

где d – диаметр болтов, мм, крепления вспомогательных балок.

Принимаю 80мм.

Толщина ребер жесткости, мм:

принимается не менее толщины стенки вспомогательной балки,

не менее

и в соответствии с ГОСТ 19903-74*. Толщина ребер жесткости принята:

К стенке балки ребра привариваются двухсторонними угловыми швами с катетом k_f =10 мм.

2.5. Проверки прочности, жесткости и устойчивости балки и ее элементов

- площадь поперечного сечения средней части, см²

;

- момент инерции поперечного сечения средней части, см⁴

;

- момент сопротивления поперечного сечения средней части, см³

;

Проверка прочности балки в месте действия максимального изгибающего момента:

,

Проверка жесткости балки:

- принимается в см, а величины и- определяются по табл. 3 и 2 настоящих указаний соответственно.

Местная устойчивость сжатого пояса сварной балки считается обеспеченной, если соблюдается условие .

Так как отсутствуют сосредоточенные силы, приложенные к верхнему поясу балки и выполняется условие ,следовательно, местная устойчивость обеспечена.

3. Расчет колонны сплошного сечения

3.1. Расчетная схема. Усилия

Колонны рабочей площадки представляется центрально сжатым стержнем, с шарнирно закрепленными концами ().

Расчетные длины колонны:

Принимается одинаковыми, равными высоте колонны

,

где Н – высота колонны, м (рис. 7), ;

- отметка верха настила, м (приведена в задании на проектирование);

- высота балочной клетки, м (в нашем случае она складывается из высоты главной балки, размера выступа ее опорного ребра и толщины настила);

- глубина заделки колонны под пол (обычно она принимается несколько больше высоты базы и принимается в пределах 400…600 мм).

Рис. 7. К определению высоты сечения

колонны

Расчетное усилие в колонне, кН:

,

где N* - расчетное продольное усилие в верхнем сечении промежуточной колонны, кН, на которую опираются две промежуточные главные балки

;

G_k – ориентировочный вес, кН, промежуточной колонны ;

- расчетное сопротивление листовой стали, кН/см², из которой выполняется колонна;

- коэффициент продольного изгиба центрально сжатого стержня

- конструктивный коэффициент, учитывающий вес дополнительных деталей колонны). Он принят в пределах 1,2;

- объемный вес стали .

3.2. Подбор сечения стержня колонны

Подбор сечения сплошной колонны заключается в определении габаритных размеров ее поперечного сечения (размеры b_f и h, см. рис. 8), его требуемой площади, назначении толщин стенки t_w и полок t_f при заданной гибкости стержня и с учетом требований обеспечения местной устойчивости элементов.

Рис. 8. Поперечное

сечение стержня сплошной колонны

колонны

Предварительные габаритные размеры:

; Принято 32 см.

Толщина стенки:

при

Окончательная толщина стенки t_w принята по ГОСТ 19903-74*

t_w=8мм.

Ориентировочная площадь сечения одного пояса:

;

Ориентировочная толщина пояса:

.

по ГОСТ 19903-74* принято:

Ориентировочная ширина пояса:

. Принято: 320 мм.

Пояса со стенкой в колонне свариваются двухсторонними угловыми швами с минимальным катетом шва (k_f = 12 мм)