Металлические конструкции
.pdf5. Расчет опорного участка балки.
Принимаем примыкание балки к колонне сбоку (см. рису-
нок 4.11, в).
|
|
|
|
Принимаем ширину опорного ребра bp b1 180 ì ì , тогда его |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
толщина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
705,8 10 |
1,19 ñì , |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bp |
Rp c |
|
|
18 327 1 |
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где N = Qmax = 705,8 кН – опорная реакция главной балки;Т |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Rp = 327 МПа – расчетное сопротивление смятию торцевой по- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
верхности ребра при наличии пригонки (см. таблицу 52* [7], для t > |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
> 10 мм и Ry = 360 мПа). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Конструктивно принимаем tp = 14 мм. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
части |
|
|
|
0,769 1, |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
Проверка устойчивости опорной |
|
|
|
балки: |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
705,8 10 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
x Aef Ry |
c |
|
|
|
|
|
|
|
0,9446 40,6 10 4 240 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где N = Qmax – расче ное значениеоопорной реакции; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
о |
2 |
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2,06 105 |
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||
|
A |
|
b t |
p |
|
0,65tи18 1, 4 0,65 0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
40,6 ñì |
|
; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
ef |
|
p |
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
Ry |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,06 10 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,65tw |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
tпb3 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 0,65 0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
I |
|
|
p p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
1, 4 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 |
681, 4 ñì 4. |
||||||||||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ix |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
i |
x |
|
|
|
|
681, 4 |
|
|
4,1 ñì ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Aef |
|
|
40,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
61
x |
h |
|
105 |
25,6; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
ix |
4,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
φх определяется в зависимости от λх и Ry по таблице 72 [7]. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Устойчивость опорного участка балки обеспечена. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Проверка местной устойчивости опорного ребра: |
|
У |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
bef |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
8,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
6,1 0,36 0,1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
tp |
|
|
|
1, 4 |
|
|
|
Ry |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0,36 0,1 0,874 |
|
|
2,06 105 |
Б |
Т |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
13,39, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
230 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
ef |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bp tw |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,55 ñì |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
о |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
2,06 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
E |
|
0,5 |
|
14,65; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
з |
|
|
|
Ry |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
E |
|
25,6 |
|
|
2,06 10 |
0,874. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Местная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
устойчивость опорного ребра обеспечена. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6. Расч т сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
балкип. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого га- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
за, сварочной проволокой диаметром 2 мм марки Св-08А (таблица |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
55* [7]). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные характеристики: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
Rwf |
180; Rwz 0, 45 370 166,5 Ì |
Ï à; |
|
|
62
f 0,9; z 1,05.
Rwf f 180 0,9 162 Ì Ï à < Rwz z 166,5 1,05 174,8 Ì Ï à.
Следовательно, расчет ведем по металлу шва.
Определим катет сварных швов, прикрепляющих опорное ребро
к стенке балки, по формуле (4.12): |
|
|
|
|
|
|
Т |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
k |
|
|
1 |
|
|
705,8 10 |
|
|
0, 43 ñì |
4,3 ì ì . |
|
У |
||||||||||
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
0,9 |
|
|
2 85 180 |
1 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
k min 5 ì ì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Принимаем k |
f |
|
(см. таблицу 38 [7]). |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. Расчет опорного столика (см. рисунок 4.11, в).Н |
|
|||||||||||||||||||||
Принимаем толщину столика |
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
tñò |
tp 10 ì ì 14 |
10 24 ì ì . |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
||||||
В соответствии с сортаментом п |
|
|
н маем tñò 25 ì ì . |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ширина опорного ст лика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тñò |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
bñò bp |
20 ì ì |
180 20 200 ì ì . |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
з |
|
|
25 ì ì |
|
|
в соответствии с таблицей 38 [7] |
|||||||||||||||
При толщине стол ка t |
|
|
||||||||||||||||||||
для сварки мин мальный катет шва равен k f ,min 7 ì ì , |
принимаем |
|||||||||||||||||||||
k f 10 ì ì . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сварные швы приварки столика рассчитывается на усилие, рав- |
||||||||||||||||||||||
ное lw |
f |
k f Rwf wf |
c |
|
0,9 1,0 180 11 56,6 ñì . |
|
||||||||||||||||
1,3 N:о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
РПринимаем |
|
|
|
|
|
1,3 N |
|
|
|
|
|
|
1,3 705,8 10 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
200 ì ì и |
|||||||||||||||||
|
lw 600 ì ì . Тогда длина шва Ш3 lw,3 |
|||||||||||||||||||||
швы Ш2 равны lw,2 200 ì ì |
(( lw,2 = (600 – 200)/2 = 200 мм). |
|
||||||||||||||||||||
Принимаем высоту столика, равную hст = 200 мм. |
|
|
63
5. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЙ БАЛОК
Сопряжения главных и второстепенных балок между собой быва-
ют: этажные, в одном уровне верхних поясов и с пониженным распо- |
|||||||||||||
ложением верхних поясов второстепенных балок (см. рисунок 1.3). |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
Наиболее часто в практике строительства применяется сопряжение |
|||||||||||||
балок в одном уровне (рисунок 5.1). |
|
|
Т |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
па – к поперечному ребру жесткости главной балки на болтах; |
|
||||||||||||
|
|
||||||||||||
|
б – то же на монтажной сварке; в – к стенке главной балки; |
|
|||||||||||
еисунок 5.1 (начало) – Шарнирные узлы сопряжений балок в одном уровне |
64
г
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
й |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
г, д, е – к монтажным столикам |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рисунок 5.1 (окончание) – Шарни ные узлыисопряжений балок в одном уровне |
||||||||||||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5.1. Расчет сопряжения балок в одном уровне |
|
|||||||||||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
При сопряжен |
балок в одном уровне (см. рисунок 5.1, а) коли- |
|||||||||||||||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чество болтов определяется по формулам: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
для болтов грубой нормальной точности |
|
|
||||||||||||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о n |
|
|
1, 2F |
|
|
|
1, 2F |
|
, |
|
|
|||||||
N |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
||||||||
вследствие внецентренности |
передачи усилия на стенку главной |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
b,min c |
|
|
b,min |
|
c |
|
|
|||||
где 1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение опорной реакции |
||||||||||||||||||
балки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РF – опорная реакция балки настила; |
|
|
|
|
|
Nb,min – расчетное усилие болта, определяемое как меньшее из двух расчетных усилий при работе на срез или смятие, которые определяют:
65
при работе на смятие
|
|
|
Nbp Rbp b d tmin ; |
|
|
|
||||||||||||
при работе на срез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|||
|
|
|
N |
|
|
|
R |
|
|
|
d 2 |
n , |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
bs |
b |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
bs |
|
|
4 |
s |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
||
где d – наружный диаметр стержня болта; |
|
|
||||||||||||||||
ns – число расчетных срезов одного болта (для рассматриваемоТ |
- |
|||||||||||||||||
го случая ns = 1); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
∑tmin – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
главной |
|
|
|||
одном направлении (ребро жесткости |
|
|
|
балки (ts) или стенки |
||||||||||||||
балки настила (tw)); |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||||||
γb – коэффициент условий работы соединения, принимают по |
||||||||||||||||||
таблице 35* [7] (для болтов грубой |
|
нормальной точности γb = 0,9); |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
||||
Rbp, Rbs – расчетные сопротивлен я болтовых соединений смятию |
||||||||||||||||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и срезу соответственно, устанавливаемые по таблицам 58*, 59* [7]. |
|
|||||||||||||||||
Количество болтов при с п яжении балок в одном уровне |
||||||||||||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(см. рисунок 5.1, а) обычно принимается не более четырех. Размеще- |
||||||||||||||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ние болтов выполняют в с ветствии с требованиями таблицы 39 [7] |
||||||||||||||||||
и, как правило, расс оян я между болтами принимают близкими к |
||||||||||||||||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
минимальному (с округлением до 5 мм). При большем количестве |
||||||||||||||||||
болтов |
целесообра |
но перейти к сопряжению балок на сварке (рису- |
||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
нок 5.1, б, в) или с применением опорных столиков (рисунок 5.1, г–е). |
||||||||||||||||||
При кре лении балки настила к поперечному ребру жесткости |
||||||||||||||||||
главной балки на монтажной сварке (см. рисунок 5.1, б) или к стен- |
||||||||||||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ке главной балки (см. рисунок 5.1, в) длина сварного шва определя- |
||||||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тся пконструктивно в зависимости от типа узла. Катет угловых |
||||||||||||||||||
сварных швов Ш2 определяется по формуле |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
k f |
|
|
|
1, 2F1 |
|
|
, |
|
|
|
|||||
|
|
|
f lwRwf wf |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
66
где Rwf – расчетное сопротивление сварного шва срезу по металлу шва (см. рисунок 4.10). Если βzRwz < βfRwf , в формулу (5.1) вместо βf, Rwf , γwf следует подставить βz, Rwz, γwz.
При вырезе полок в балках настила (см. рисунок 5.1, а–в) необходимо выполнить проверку прочности ослабленного сечения стен-
ки на срез в опорных участках по формуле |
|
|
|
У |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qmax |
|
1, |
|
|
Т |
|
|
|
Ant Rs |
c |
|
Н |
|
||
где Qmax = F1 |
– опорная реакция балки; |
|
|
|||||
Б |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Ant – площадь ослабленного сечения стенки: |
|
|
|
|||||
Ant = (h'w – n · dо)tw – для узла (см. рисунок 5.1, а); |
|
|
h'w – высота стенки балки в опорном сечении; |
|
|
||||||||||
n, dо – количество и диаметр отверстий под болты соответственно. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|||
5.2. Пример расчета узла сопряжен я балки настила |
||||||||||||
|
|
|
|
|
рная |
|
|
|
||||
|
|
|
|
с главной балкой |
|
|
||||||
Дано: балка настила – двутавр I 30Б1 из стали С245 по ГОСТ |
||||||||||||
27772–93 с Ry = 240 МПа. Оп |
|
|
реакция балки F = 70,3 кН. Рас- |
|||||||||
считать узел сопряжения балки настила с главной балкой. Толщина |
||||||||||||
ребра жесткости |
|
|
9 ммо. Сопряжение выполнить в одном уровне. |
|||||||||
1. Принимаем конструкциют |
сопряжения балки настила к попереч- |
|||||||||||
ному ребру жесткости главной балки на болтах (см. рисунок 5.1, а). |
||||||||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По таблице 57балки[7] принимаем в соединении болты нормальной |
||||||||||||
точности классаз4.8 диаметром d = 20 мм. |
|
|
|
|||||||||
Расчетн е усилие одного болта на срез |
|
|
|
|||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
d |
2 |
|
|
|
3,14 22 |
|
1 |
|
||
Nbs |
Rbs b |
|
|
ns 160 0,9 |
|
|
|
1 10 |
|
45, 22 êÍ , |
||
4 |
4 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где Rbs = 160 МПа – по таблице 58 [7]. |
|
|
|
|||||||||
РРасчетное усилие одного болта на смятие |
|
|
|
67
Nbp Rbp b d tmin 450 0,9 2 0,55 10 1 44,55 êÍ ,
где Rbp = 450 МПа – по таблице 59 [7] для болтов класса точности
«В» при Run = 370 МПа;
tmin = tw,н = 5,5 мм – толщина стенки балки настила (I 30Б1). 2. Количество болтов в соединении
|
|
|
|
|
|
|
Т |
n |
1, 2F |
|
1, 2 70,3 |
1,89 ø ò., |
У |
||
N |
b,min |
44,55 |
|
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Б |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
где F = 70,3 кН – опорная реакция балки настила; |
|
|
Nb,min = Nbp = 44,55 кН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Принимаем количество болтов в соединении n =Н2 шт. (см. рису- |
||||||||||||
нок 5.1, а). |
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Диаметр отверстий под болты |
тикали |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
||
|
|
|
|
dо = d + (2–3) мм = 20 + 3 = 23 мм. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
по |
|
|
|
|
|||
|
Расстояние между болтами |
|
ве |
|
|
(см. таблицу 39 [7]) |
|||||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
e ≥ 2,5 d = 2,5 · 23 = 57,5 мм. |
|||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем е = 60 мм < 8 dо |
= 8 · 23 = 184 мм; |
|||||||||||
|
|
|
выреза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
е = 60 мм < 12 tw,н |
= 12 · 5,5 = 66 мм. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Выс та |
|
е2 |
≥ tf |
|
+ 10 мм = 25 +10 = 35 мм. Принимаем |
|||||||
е2 |
= 60 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
е1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Расстояниеотболта до обреза стенки балки настила по вертикали |
||||||||||||
|
e |
300 60 60 60 |
60 ì ì |
2d |
|
2 23 46 ì ì , |
|||||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ргде k = n – 1 = 2 – 1 = 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
n – количество болтов в соединении;
е1 = 60 мм < 8 dо = 8 · 23 = 184 мм; е1 = 60 мм < 12 tw,н = 12 · 5,5 = 66 мм.
68
3. Проверка прочности ослабленного опорного сечения балки.
|
|
|
|
Qmax |
|
|
|
|
70,310 |
0,69 |
1; |
|
|
||||||
|
|
|
|
A |
R |
|
7,37 139,2 1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
nt |
s |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M w amax , |
|
|
|
|
|
|
У |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m ai2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
||||
где Qmax = F = 70,3 кН; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Rs = 0,58·Ry |
|
= 0,58·240 = 139,2 МПа – расчетное сопротивление |
|||||||||||||||||
стали сдвигу; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ant = (h'w,н – n · dо)tw,н |
= (18 – 2 · 2,3) · 0,55 = 7,37 см²; |
|
|
||||||||||||||||
h'w,н = e + 2e1 = 60 + 2∙ 60 = 180 мм . |
|
Б |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Прочность ослабленного опорного сечения балки обеспечена. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||||
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНТАЖНЫХ СТЫКОВ БАЛОК |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
||
Стыки балок могут быть заводск е монтажные. |
|
|
|||||||||||||||||
Размещение и количество заводск х стыков по стенке и поясам |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
составной балки зависит |
|
т ее п лета и длины листов по сортамен- |
|||||||||||||||||
ту (приложение 2). С ыки не делают в местах установки ребер |
|||||||||||||||||||
жесткости и в местах примыкания балок настила. |
|
|
|||||||||||||||||
Монтажные |
|
|
|
|
|
|
|
|
для балок большой длины. Изго- |
||||||||||
товленные на аводе отправочныеназначают |
марки перевозят на строительную |
||||||||||||||||||
площадку, где |
|
|
водят укрупнительную сборку конструкции. |
||||||||||||||||
|
|
про |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Монтажные |
стыкивыполняют на сварке или на болтах. При |
||||||||||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
монтаже предпзчтение необходимо отдавать сдвигоустойчивым |
|||||||||||||||||||
соединениям на высокопрочных болтах. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
6.1. Монтажный стык балок на высокопрочных болтах |
Монтажные стыки балок составного сечения на высокопрочных болтах выполняют с накладками обычно по три на каждом поясе и по две на стенке (рисунок 6.1). Монтажные стыки чаще устраивают по середине пролета. В этом случае стык рассчитывается на изгибающий момент, поперечная сила равна нулю. В случае устройства стыка в промежутках пролета расчет стыка выполняют на совместное действие момента и поперечной силы.
69
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
||||
Рисунок 6.1 – Монтажный болтовой стык составных балок (см. параграф 5.2) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изгибающий момент расп еделяется между элементами сечения |
|||||||||||||||
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
I f |
|
|
|
|
|
|
пропорционально их изгибнымржесткостям: |
|
|
|
||||||||||||
– момент, воспринимаемый п ясами: |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
з |
|
M f |
M ; |
|
|
|
|||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
||
– момент, в спринимаемый стенкой: |
|
|
|
||||||||||||
е |
|
|
|
|
M |
w |
M |
Iw |
, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Iw, If, I – соответственно моменты инерции стенки, поясов и все- |
|||||||||||||||
го сечения относительно нейтральной оси. |
|
|
|
||||||||||||
РЕсли действует поперечная сила, то она воспринимается стенкой. |
В качестве примера рассмотрим расчет и конструирование монтажного стыка посередине пролета балки.
1. Расчет соединения стыка поясов.
70