Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

БАЛОЧНАЯ_КЛЕТКА-29.08.14_

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
1.99 Mб
Скачать

3.8Расчет и конструирование сопряжения вспомогательных балок с главными

3.8.1 Этажное сопряжение

При этажном сопряжении болты ставятся конструктивно с учетом требований т. 1.12.3 [1].

Минимальное расстояние между торцом вспомогательной балки и центрами болтов должно быть не меньше, чем 1,5 d. Болты предназначены для фиксации проектного положения вспомогательных балок и раскрепления верхнего сжатого пояса главной балки от горизонтальных перемещений,

ведущих к потере общей устойчивости конструкции. Диаметр болтов принимается 16…20 мм.

3.8.2Сопряжение в один уровень

Вслучае необходимости сопряжения балок в одном уровне, стенка вспомогательной балки крепится к ребру жесткости главной балки на болтах,

для чего у вспомогательной балки вырезают концевые участки полок (см. рис.

3.10). Опорная реакция вспомогательной балки воспринимается соединительными болтами, работающими на срез.

В зависимости от номера используемого прокатного двутавра по т. 19,

Приложения М.У. определяется максимально допустимый диаметр отверстия в

стенке вспомогательной балки dотв .

Определяем диаметр болтов. Диаметр болтов класса точности В

принимается на 3 мм меньше диаметра отверстия, т.е.:

 

db dотв 0,3см;

(3.85)

db 2,5см 0,3см 2,2см.

И увязываем с существующими диаметрами болтов см. т. Ж.8

Приложения [1].

53

Принимаем болт d = 22 мм, но т.к. принимаемый диаметр болта не рекомендован к использованию в конструкциях (согласно примечанию 2 т. Ж.8)

и по требованиям ГОСТ 8239-72* (см. Приложение т. 19) не должен превышать максимального диаметра отверстия принимаем болт d = 20 мм.

В соответствии с принятым диаметром болтов уточняется диметр их отверстий:

dотв db 0,3см 2,0см 0,3см 2,3см.

(3.86)

Возможно два вида разрушения болтового соединения:

-срез болтов при достаточно толстых ребрах и стенке вспомогательной

балки;

-смятие поверхности отверстий наиболее тонкого из соединяемых листов

(стенки вспомогательной балки либо ребра жесткости главной балки).

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при условном срезе болта (п. 1.12.2.9 [1]):

 

 

 

Nbs Rbs Ab ns b c ;

[1.12.12] (3.87)

 

 

N

bs

21кН / см2 3,14см2 1 0,9 1 59,35кН .

 

 

 

 

 

 

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при

смятии металла, соединяемых элементов в отверстиях:

 

 

 

Nbp Rbp db tmin b c ;

[1.12.12] (3.88)

N

bp

47,5кН / см2 2,0см 0,8см 0,72 1 54,72кН ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

 

Из двух найденных расчетных усилий Nbs и Nbp выбираем меньшее

значение Nb,min , по которому и определяем требуемое количество болтов:

n

N

;

[1.12.15] (3.89)

 

Nb ,min

 

 

 

 

 

n

233,2кН

 

4,3.

54,72 кН

 

 

Принимаем количество болтов 5 шт.

Уменьшить количество болтов можно увеличив расстояние от края элемента до центра ближайшего отверстия.

Рис. 3.10. Сопряжение вспомогательной балки с главной в одном уровне

где, Rbs расчетное сопротивление срезу одноболтового соединения, т. Ж.4

Приложения [1], Rbs 21кН / см2 ;

Rbp расчетное сопротивление смятию соединяемых элементов в одноболтовом соединении, т. Ж.5 Приложения [1], класс точности болтов В и С (1.12.2.3 [1]), Rbp 47,5кН / см2 ;

55

ns количество расчетных плоскостей среза одного болта, в данном случае ns 1;

db наружный диаметр болта, см;

Ab площадь поперечного сечения болта по резьбе, т. Ж8 [1]

Приложения, см2;

b коэффициент условий работы болтового соединения, т. 1.12.4 [1],

b 1 при условном срезе, при смятии для болтов точности А, В,

С или высокопрочные с границей текучести до 290 Н/мм2

 

 

0,4

а

0,2 0,4

1,5 d

0,2 0,8

b

 

 

 

 

d

 

d

 

 

 

 

где, d – диаметр отверстия для болта, а – расстояние от края элемента до центра ближайшего отверстия вдоль линии действия усилия. По т.1.12.3 [1] а = 1,5d.

Примечание 1. к т. 1.12.4 для расчета многоболтового соединения значение коэффициента b следует умножать на 0,9:

при условном срезе болта b 0,9 1 0,9 0,9 при смятии металла b 0,9 0,8 0,9 0,72 ;

c коэффициент условий работы, т. 1.1.1 [1], c 0,9 ;

tmin наименьшая суммарная толщина элементов в соединении,

сминаемых в одном направлении, в данном случае равняется меньшей толщине: стенки вспомогательной балки t = 1,1 см (см.

Приложение М.У. т. 2) или ребра жесткости tr = 0,8 см,

принимаем tmin 0,8см .

56

ЛИТЕРАТУРА

1. ДБН В.2.6 – 163: 2010 «Сталеві конструкції. Норми проектування,

виготовлення і монтажу». Мінрегіонбуд України. – К.: 2011. – 202 с.

2. ДБН В.1.2. – 2: 2006 «Навантаження і впливи. Норми проектування»,

Мінбуд України. – К.: 2006. – 59 с.

3. «Металлические конструкции» в 3-х т. Под редакцией В.В. Горева. –

М.: Высшая школа, 2001 г.

4. «Металеві конструкції». Київ, Видавництво «Сталь» 2008 – 807 с.

Автори: В.О. Пермяков , О.О. Нілов, О.В. Шимановський, І.Д. Белов, Л.І.

Лавріненко, В.О. Володимирський.

57

ПРИЛОЖЕНИЕ

Характеристические и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе для листового, широкополосного универсального и фасонного проката согласно с ГОСТ 27772

Таблица 1 (т. Е.2 Приложения [1])

 

 

 

Характеристическое

 

Расчетное сопротивление

 

 

 

сопротивление2) проката, Н/мм2

 

проката3), Н/мм2

 

Сталь

Толщина

листового,

фасонного

листового,

фасонного

 

проката1), мм

широкополосного,

 

 

широкополосного,

 

 

 

 

 

универсального

 

 

универсального

 

 

 

 

 

Ryn

 

Run

Ryn

Run

Ry

Ru

Ry

 

Ru

С235

от 2 до 20

235

 

360

235

360

230

350

230

 

350

 

свыше 20 до 40

225

 

360

225

360

220

350

220

 

350

 

свыше 40 до 100

215

 

360

 

 

210

350

 

 

 

 

свыше 100

195

 

360

 

 

190

350

 

 

 

С245

от 2 до 20

245

 

370

245

370

240

360

240

 

360

 

свыше 20 до 30

 

 

 

235

370

 

 

230

 

360

С255

от 2 до 3,9

255

 

380

 

 

250

370

 

 

 

 

от 4 до 10

245

 

380

255

380

240

370

250

 

370

 

свыше 10 до 20

245

 

370

245

370

240

360

240

 

360

 

свыше 20 до 40

235

 

370

235

370

230

360

230

 

360

С275

от 2 до 10

275

 

380

275

390

270

370

270

 

380

 

свыше 10 до 20

265

 

370

275

380

260

360

270

 

370

С285

от 2 до 3,9

285

 

390

 

 

280

380

 

 

 

 

от 4 до 10

275

 

390

285

400

270

380

280

 

390

 

свыше 10 до 20

265

 

380

275

390

260

370

270

 

380

С345

от 2 до 10

345

 

490

345

490

335

480

335

 

480

 

свыше 10 до 20

325

 

470

325

470

315

460

315

 

460

 

свыше 20 до 40

305

 

460

305

460

300

450

300

 

450

 

свыше 40 до 60

285

 

450

 

 

280

440

 

 

 

 

свыше 60 до 80

275

 

440

 

 

270

430

 

 

 

 

свыше 80 до 100

265

 

430

 

 

260

420

 

 

 

С345К

от 4 до 10

345

 

470

345

470

335

460

335

 

460

С355

от 8 до 50

355

 

450

 

 

340

430

 

 

 

С375

от 2 до 10

375

 

510

375

510

365

500

365

 

500

 

свыше 10 до 20

355

 

490

355

490

345

480

345

 

480

 

свыше 20 до 40

335

 

480

335

480

325

470

325

 

470

С390

от 4 до 50

390

 

540

 

 

380

530

 

 

 

С390К

от 4 до 30

390

 

540

 

 

380

530

 

 

 

С440

от 4 до 30

440

 

590

 

 

430

575

 

 

 

 

свыше 30 до 50

410

 

570

 

 

400

555

 

 

 

С590

от 8 до 50

590

 

700

 

 

540

630

 

 

 

 

от 16 до 40

540

 

635

 

 

515

605

 

 

 

1) За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки.

2) За характеристическое сопротивление приняты гарантированные значения границы текучести и временного сопротивления.

3) Значения расчетных сопротивлений получены делением характеристичных сопротивлений на коэффициенты надежности по материалу, определенные согласно 1.3.2 с округлением до 5 Н/мм2.

Примечание. Расчетные сопротивления Ryw стенок горячекатаных двутавров и швеллеров допускается увеличивать на 10% в сравнение с Ry

58

Двутавры стальные горячекатаные (ГОСТ 8239-72)

Таблица 2

Масса

 

Размеры, мм

 

Пло-дь

 

Ось Х-Х

 

про-

1 м.п.

h

b

d

 

t

сечения,

Ix,

 

Wx,

Sx,

филя

кг

 

см2

4

 

см3

см3

 

 

 

 

 

 

10

9,46

100

55

4,5

 

7,2

12,0

198

 

39,7

23,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

11,50

120

64

4,8

 

7,3

14,7

350

 

58,4

33,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

13,70

140

73

4,9

 

7,5

17,4

572

 

81,7

46,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

15,90

160

81

5,0

 

7,8

20,2

873

 

109,0

62,3

18

18,40

180

90

5,1

 

8,1

23,4

1290

 

143,0

81,4

18а

19,90

180

100

5,1

 

8,3

25,4

1430

 

159,0

89,8

20

21,00

200

100

5,2

 

8,4

26,8

1840

 

184,0

104,0

20а

22,70

200

110

5,2

 

8,6

28,9

2030

 

203,0

114,0

22

24,00

220

110

5,4

 

8,7

30,6

2550

 

232,0

131,0

22а

25,80

220

120

5,4

 

8,9

32,8

2790

 

254,0

143,0

24

27,30

240

115

5,6

 

9,5

34,8

3460

 

289,0

163,0

24а

29,40

240

125

5,6

 

9,8

37,5

3800

 

317,0

178,0

27

31,50

270

125

6,0

 

9,8

40,2

5010

 

371,0

210,0

27а

33,90

270

135

6,0

 

10,2

43,2

5500

 

407,0

229,0

30

36,50

300

135

6,5

 

10,2

46,5

7080

 

472,0

268,0

30а

39,20

300

145

6,5

 

10,7

49,9

7780

 

518,0

282,0

33

42,20

330

140

7,0

 

11,2

53,8

9840

 

597,0

339,0

36

48,60

360

145

7,5

 

12,3

61,9

13380

 

743,0

423,0

40

57,00

400

155

8,3

 

13,0

72,6

19062

 

953,0

545,0

45

66,50

450

160

9,0

 

14,2

84,7

27696

 

1231,0

708,0

50

78,50

500

170

10,0

 

15,2

100,0

39727

 

1589,0

919,0

55

92,60

550

180

11,0

 

16,5

118,0

55962

 

2035,0

1181

60

108,0

600

190

12,0

 

17,8

138,0

76806

 

2560,0

1491

 

 

 

 

 

 

59

 

 

 

 

 

Швеллеры стальные горячекатаные

с уклоном внутренних граней полок (по ГОСТ 8240-97)

Таблица 3

Масса

 

Размеры, мм

 

Пло-дь

 

Ось Х-Х

 

про-

1 м.п.

h

b

d

t

сечения,

Ix,

 

Wx,

Sx,

филя

кг

см2

4

 

см3

см3

 

 

 

 

 

5

4,84

50

32

4,4

7

6,16

22,8

 

9,1

5,59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,5

5,9

65

36

4,4

7,2

7,51

48,6

 

15

9,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

7,05

80

40

4,5

7,4

8,98

89,4

 

22,4

13,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

8,59

100

45

4,5

7,6

10,9

174

 

34,8

20,4

12

10,4

120

52

4,8

7,8

13,3

304

 

50,6

29,6

14

12,3

140

58

4,9

8,1

15,6

491

 

70,2

40,8

16

14,2

160

64

5

8,4

18,1

747

 

93,4

54,1

18

16,3

180

70

5,1

8,7

20,7

1090

 

121

68,8

20

18,4

200

76

5,2

9

23,4

1520

 

152

87,8

22

21

220

82

5,4

9,5

26,7

2110

 

192

110

24

24

240

90

5,6

10

30,6

2900

 

242

139

27

27,7

270

95

6

10,5

35,2

4160

 

308

178

30

31,8

300

100

6,5

11

40,5

5810

 

387

224

33

36,5

330

105

7

11,7

46,5

7980

 

484

281

36

41,9

360

110

7,5

12,6

53,4

10820

 

601

350

40

48,3

400

115

8

13,5

61,5

15220

 

761

444

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

Коэффициенты для расчета элементов с учетом развития

пластических деформаций

Таблица 4 (т. Н.1 Приложения [1])

Тип

Схема сечения

 

Наибольшее значение

сечения

 

Af / Aw

 

коэффициентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cx

 

cy

n при My=01)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0,25

1,19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

1,12

 

 

 

 

 

 

 

 

1,47

1,5

 

 

1,00

1,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,00

1,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание 1. При определении коэффициентов для промежуточных значений Af / Aw допускается линейная интерполяция.

Примечание 2. Значения коэффициентов cx и cy следует принимать не больше 1,15 γf , где γf

– коэффициент надежности по нагрузке, вычисляемый как отношение расчетного значения эквивалентного (по значениям изгибающего момента) нагружения к характеристическому

61

 

Сталь прокатная широкополосная, универсальная по ГОСТу 82-70

 

Таблица 5, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина,

 

 

 

 

 

Масса 1 м полосы, кг при толщине, мм

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

7

8

9

10

11

12

14

16

18

20

22

 

 

200

 

9,42

10,99

12,56

14,13

15,70

17,27

18,84

21,98

25,12

28,26

31,40

34,54

210

 

9,89

11,54

13,19

14,84

16,49

18,13

19,78

23,08

26,38

29,67

32,97

36,27

220

 

10,36

12,09

13,82

15,54

17,27

19,00

20,72

24,18

27,63

31,09

34,54

37,99

240

 

11,30

13,19

15,07

16,96

18,84

20,72

22,61

26,28

30,14

33,91

37,68

41,45

250

 

11,78

13,74

15,70

17,66

19,63

21,59

23,55

27,48

31,40

35,33

39,25

43,18

260

 

12,25

14,29

16,33

18,37

20,41

22,45

24,49

28,57

32,66

36,74

40,82

44,90

280

 

13,19

15,89

17,58

19,88

21,98

24,18

26,38

30,77

35,17

39,56

43,96

48,36

300

 

14,13

16,49

18,84

21,20

23,55

25,91

28,26

32,97

37,68

42,39

47,10

51,81

320

 

15,07

17,58

20,10

22,61

25,12

27,63

30,14

35,17

40,19

45,22

50,24

55,26

340

 

16,01

18,68

21,35

24,02

26,69

29,36

32,03

37,37

42,70

48,04

53,38

58,72

360

 

16,96

19,78

22,61

25,43

28,26

31,09

33,91

39,56

45,22

50,87

56,52

62,17

380

 

17,90

20,88

23,86

26,85

29,83

32,81

35,80

41,76

47,73

53,69

59,66

65,63

400

 

18,84

21,98

25,12

28,26

31,40

34,54

37,68

43,96

50,24

56,52

62,80

69,08

420

 

19,78

23,08

26,38

29,67

32,97

36,27

39,56

46,16

52,75

59,35

65,94

72,53

450

 

21,20

24,73

28,26

31,79

35,33

38,86

42,39

49,46

56,52

63,59

70,65

77,72

480

 

22,61

26,37

30,14

33,91

37,68

41,44

45,21

52,75

60,29

67,82

75,36

82,89

500

 

23,55

27,48

31,40

35,33

39,25

43,18

47,10

54,95

62,80

70,65

78,50

86,35

530

 

24,96

29,12

33,28

37,44

41,61

45,77

49,93

58,25

66,57

74,89

83,21

91,53

560

 

26,37

30,77

35,17

39,56

43,96

48,35

52,75

61,54

70,33

79,12

87,92

96,71

600

 

28,26

32,97

36,68

42,39

47,10

51,81

56,52

65,94

75,36

84,78

94,20

103,62

630

 

29,67

34,62

39,56

44,51

49,46

54,40

59,35

69,24

79,13

89,02

98,91

108,80

650

 

30,62

35,72

40,82

45,92

51,03

56,13

61,23

71,44

81,64

91,85

102,05

112,26

670

 

31,53

36,80

42,15

47,30

52,59

57,80

63,10

73,60

84,10

94,60

105,18

115,60

700

 

32,97

38,46

43,96

49,46

54,95

60,44

65,94

76,93

87,92

98,91

109,90

120,89

750

 

35,33

41,21

47,10

52,99

58,88

64,76

70,65

82,43

94,20

105,90

117,75

129,53

800

 

37,68

43,96

50,24

56,52

62,80

69,08

75,36

87,92

100,48

113,04

125,60

138,16

850

 

40,04

46,71

53,38

60,05

66,73

73,40

80,07

93,42

106,76

120,11

133,45

146,80

900

 

42,39

49,46

56,52

63,59

70,65

77,72

84,78

98,91

113,04

127,17

141,30

155,43

950

 

44,75

52,20

59,66

67,12

74,58

82,03

89,49

104,41

119,32

134,24

149,15

164,07

1000

 

47,10

54,95

62,80

70,65

78,50

86,35

94,20

109,90

125,60

141,30

157,00

172,70

1050

 

49,46

57,70

65,94

74,18

82,43

90,67

98,91

115,40

131,88

148,37

164,85

181,34

61