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

Металич. констр / BALOChNAYa_KLETKA-4_09_13

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
2.02 Mб
Скачать

Толщина опорного ребра tr1 должна быть не меньше, чем 3 br1 Ry E ,

где br1 – ширина выступающей части:

tr1 3 br1

 

Ry

 

3

11,5см

 

24кН / см2

 

1,18см.

(3.65)

E

 

20600кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончательную толщину ребер увязываем с сортаментом листовой стали

(см. Приложение М.У. т. 5).

Принимаем толщину каждого опорного ребра tr1 = 12 мм.

Рис. 3.5. Узел опирания главной балки на колонну крайнего ряда

43

Опорные ребра проверяют:

1. на смятие торцов

 

 

 

 

 

 

 

Rгл.б

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

(3.66)

 

 

2 b

1,5см t

r1

R

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

P

 

 

 

 

933кН

 

 

 

 

1,08 1;

 

 

 

 

 

 

2 11,5см 1,5см

 

1,2 см 36,1кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где, RP

расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности

 

(при наличии пригонки):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

37кН / см2

 

 

 

R

 

un

 

 

 

 

 

36,1кН / см2 .

(3.67)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

m

 

 

1,025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Run

характеристическое сопротивление листового проката (см. т. Е.2

 

Приложения [1]).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т.к. проверка не выполняется необходимо увеличить толщину опорного ребра. Согласно сортаменту листовой стали принимаем толщину опорного

ребра tr1 = 14 мм.

 

933кН

0,92 1.

 

 

 

2 11,5см 1,5см

 

1,4см 36,1кН / см2

 

 

 

 

2. на общую потерю устойчивости

Участок стенки балки в опорном сечении следует рассчитывать на потерю общей устойчивости, как центрально сжатый стержень, нагруженный опорной реакцией главной балки.

В случае укрепления стенки опорными ребрами с шириной выступающей части br1 в расчетное сечение этого стержня следует включать сечение опорных ребер и полосы стенки шириной не более чем 0,65 tw E Ry с каждой стороны ребра (1.5.5.13 [1]).

44

Площадь сечения такого условного вертикального стержня включает в себя опорные ребра и участок стенки с каждой стороны ребра. Расчетная длина стержня принимается равной высоте стенки hw.

Площадь сечения условного стержня:

 

 

 

 

A

 

2 b

t

 

2 0,65 t

 

 

 

 

E

t

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

r1

w

 

 

w

 

 

 

(3.68)

 

 

 

 

 

r ,1

 

 

 

 

 

r1

 

 

 

 

 

 

Ry

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

2 11,5см 1,4 см 2 0,65 1,2см

 

 

20600 кН / см2

 

1,2см 87,04см2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r ,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24 кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент инерции, радиус инерции и гибкость такого стержня будут

соответственно равны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

tr1 2 br1

tw 3

 

1,4см 2 11,5см 1,2см 3

 

1653,46 см4 ;

(3.69)

r ,x1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.70)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

1653,46 см

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

r ,x1

 

 

 

 

 

4,36 см;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r ,x1

 

 

 

 

 

A

 

 

87,04 см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r ,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hef

 

 

124 см

28,44 120

 

.

 

 

 

 

(3.71)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r ,x1

 

 

 

ir ,x1

 

4,36 см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условная гибкость сжатого стержня:

 

 

 

 

 

Ry

 

 

 

 

24 кН / см2

 

 

 

r ,1

 

 

 

28,44

 

 

0,97.

(3.72)

 

 

 

 

 

 

r ,x1

 

 

E

 

 

 

 

20600 кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент устойчивости υ при центральном сжатии определяется по т.

К.1 Приложения [1] в зависимости от условной гибкости r ,1 и типа кривой устойчивости (сечения « b ») т. 1.4.1 [1]. Для найденной гибкости r ,1 0,97

коэффициент устойчивости υ1 = 0,95085. Проверяем опорные ребра на общую устойчивость при центральном сжатии.

45

Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии выполняется по формуле:

 

 

 

N

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

A RP c

 

(3.73)

 

 

 

 

933кН

 

0,35

1,

 

 

 

 

0,95085 87,04см2

36,1кН / см2 0,9

где, A A

площадь сечения сжатого стержня, см2.

 

r ,1

 

 

 

 

 

 

а

б

Рис. 3.6 схема опорного участка балки

а– с опорным ребром в торце балки при использовании фрезеровки;

б– с опорным ребром, смещенным от торца с использованием плотной пригонки

или приваривания

46

3.6.2 Узел опирания на колонну среднего ряда

На колонне среднего ряда устанавливаются две главные балки, что приводит к необходимости более компактного решения их узлов опирания (см.

рис. 3.6). В этом случае единое опорное ребро приваривается к торцу балки,

нижнюю часть которого строгают.

Ширина ребра назначается из условия:

br 2 bf ,

br 2 250 мм.

(3.74)

Принимаем ширину опорного ребра br2 = 250 мм.

Выступающая часть опорного ребра:

br br 2 tw / 2 250 мм 12 мм / 2 119 мм.

(3.75)

Толщина опорного ребра tr2 должна быть не меньше, чем 3 br Ry E , где br – ширина выступающей части:

 

Ry

24 кН / см2

(3.76)

tr 2 3 br

 

311,9 см

 

1,22 см.

E

20600 кН / см2

 

Окончательно толщину ребра увязываем с сортаментом листовой стали

(см. Приложение М.У. т. 5).

Принимаем толщину опорного ребра tr2 = 14 мм.

Опорное ребро проверяют:

1. на смятие торца

 

 

 

N

1;

(3.77)

 

 

 

br ,2

tr ,2 RP

 

 

 

 

 

 

 

933кН

 

0,74 1.

 

25см 1,4см 36,1кН / см2

 

 

 

47

 

 

Рис. 3.6 Узел опирания главных балок на колонны среднего ряда

Опорное ребро рис. 3.6 приварено к торцу главной балки и должно выступать вниз не более чем на 1,5tr (аs=1,5tr = 2,1 см).

2. на общую потерю устойчивости

В средней части по длине опорного ребра, возможна его потеря

устойчивости.

Устойчивость опорного ребра проверяется с учетом участия в работе примыкающей части стенки балки (рис. 3.6). В этом случае площадь, момент инерции, радиус инерции поперечного сечения и гибкость условного стержня

будут равны:

A b

t

 

0,65 t

E

t ;

 

 

Ry

(3.78)

r ,2 r 2

 

r 2

w

w

 

 

 

A

25см 1,4см 0,65 1,2см

20600 кН / см2

1,2см 62,42см2 ;

 

 

 

r ,2

 

 

 

 

 

 

 

24 кН / см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tr 2 br 2

3

 

1,4 см 25см

3

 

(3.79)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

1822,9 см4 ;

 

r ,x 2

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

ir ,x 2

 

 

I

r ,x 2

 

 

1822,9 см4

 

5,4 см;

(3.82)

 

A

 

 

62,42 см2

 

 

 

 

 

 

r ,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hef

 

 

124см

22,96 120

 

.

(3.81)

 

 

 

r ,x2

 

ir ,x 2

 

 

 

5,4 см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условная гибкость сжатого стержня:

 

 

 

 

Ry

 

 

 

 

24 кН / см2

 

 

 

r ,2

 

 

22,96

 

 

0,78.

(3.82)

E

 

20600 кН / см2

 

 

r ,x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент устойчивости υ при центральном сжатии определяется по т.

К.1 Приложения [1] в зависимости от условной гибкости r ,2 и типа кривой устойчивости (сечения « с ») т. 1.4.1 [1]. Для найденной гибкости r ,2 0,78

коэффициент устойчивости υ2=0,9311.

 

 

N

1;

 

 

 

 

(3.83)

 

2 Ar Ry c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

933кН

 

 

0,74

1.

 

 

 

 

0,9311 62,42см2 24 кН / см2

0,9

Ry Rp (1.5.5.13) Нижние торцы

опорных

ребер должны быть

фрезерованы или плотно пригнаны или приварены к нижнему поясу балки.

Напряжение в расчетном сечении опорного ребра при действии опорной реакции не должно превышать расчетного сопротивления стали в случаях применения опорного ребра:

-в торце с использованием фрезерования (рис. 1.5.4 а) – смятию Rp при

а≤ 1,5t и сжатию Ry при а > 1,5t;

-со смещением от торца с использованием плотной пригонки или приваривания (рис. 1.5.4 б) – смятию Rp.

49

3.7 Расчет поясных сварных швов

Поясные угловые швы выполняются полуавтоматической сваркой, и

рассчитываются на сдвигающее усилие на погонный сантиметр в месте соединения полки со стенкой.

Сдвигающее усилие определяется по формуле:

 

T

Qmax S f

 

 

970,3кН 4800см3

 

5,75кН / см,

(3.84)

 

 

I

x

809712,5см4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где, Qmax максимальная расчетная поперечная сила главной балки, кН;

 

S f

статический

 

 

момент полки главной балки относительно

 

нейтральной оси, см3;

 

 

 

 

 

Ix

момент инерции сечения главной балки, см4.

 

Каждый поясной шов рассчитывается на условный срез по двум

сечениям:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. по металлу шва (сечение 1, рис. 3.7):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.85)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f k f n Rwf

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,75кН / см

 

 

 

0,39 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9 0,5см 2 18кН / см2 0,9

 

2. по металлу границы сплавления (сечение 2, рис. 3.7):

 

 

T

1;

 

 

 

 

 

 

f

k f n Rwz c

(3.86)

 

 

 

 

5,75кН / см

 

0,36 1,

 

1,05 0,5см 2 16,65кН / см2 0,9

50

 

Рис. 3.7. Сечение условного среза поясных швов

где, f , z

коэффициенты, определяемые по т.1.12.2 [1] в зависимости от

 

вида сварки и положения шва, f 0,9 , z

1,05;

k f катет шва, минимальное значение которого определяется по

 

т. 1.12.1 [1], k f 5мм ;

 

 

 

n количество

швов, для

односторонних

и

двухсторонних,

 

соответственно 1 или 2;

 

 

 

Rwf расчетное сопротивление угловых швов срезу (условного) в

 

плоскости

наплавленного

металла т. Ж2

Приложения [1],

Rwf 18кН / см2 ;

Rwz расчетное сопротивление угловых швов срезу (условного) в

плоскости металла границы сплавления,

Rwz 0,45 Run 0,45 37кН / см2 16,65кН / см2 ;

Run характеристическое значение временного сопротивления стали разрыву т. Е2, Run 37кН / см2 .

51

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.

3.8). 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;

(3.87)

db 2,5см 0,3см 2,2см.

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

Приложения [1].

52

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.