- •Министерство образования и науки Украины
- •Исходные данные для проектирования
- •2. Расчет вспомогательных балок
- •Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил вспомогательной балки
- •Определяем максимальные усилия.
- •3. Расчет и конструирование главных балок составного сечения
- •3.1 Выбор расчетной схемы
- •Определение усилий в главной балке
- •3.2 Подбор сечения главной балки
- •Определение геометрических характеристик скомпонованного сечения:
- •3.3 Выбор сопряжения вспомогательных балок с главными
- •3.4 Проверка общей устойчивости главной балки
- •3.5 Проверка местной устойчивости элементов главной балки
- •3.5.1. Местная устойчивость стенки
- •Проверка местной устойчивости стенки
- •Средние значения моментов и поперечных сил 1 - го отсека:
- •Средние значения моментов и поперечных сил 3 - го отсека:
- •Проверка местной устойчивости стенки 1-го отсека.
- •Проверка местной устойчивости стенки 1-го отсека:
- •Проверка местной устойчивости стенки 3-го отсека:
- •3.5.2. Местная устойчивость сжатого пояса
- •3.6 Расчет опорных частей главных балок
- •3.6.1 Узел опирания на колонну крайнего ряда
- •1. На смятие торцов
- •2. На общую потерю устойчивости
- •3.6.2 Узел опирания на колонну среднего ряда
- •1. На смятие торца
- •2. На общую потерю устойчивости
- •3.7 Расчет поясных сварных швов
- •3.8 Расчет и конструирование сопряжения вспомогательных балок с главными
- •3.8.1 Этажное сопряжение
- •Литература
Проверка местной устойчивости стенки 3-го отсека:
Фактические расчетные сжимающие напряжения на уровне поясных швов при симметричном сечении балки, а также фактические расчетные касательные напряжения составят:
кН ( 3.57)
кН ( 3.58)
Условная гибкость стенки в переделах 3-го отсека:
( 3.59)
Критические касательные напряжения:
( 3.54)
кН
где, -отношение большей стороны рассматриваемого отсека к меньшей:
d -меньшая сторона рассматриваемого отсека (hef или а), см;
4 ( 3.55)
Проверяем местную устойчивость стенки 3-го отсека:
( 3.60)
Условие выполняется, следовательно, устойчивость стенки в пределах 3-го отсека обеспечена.
В рассмотренном примере обе проверки выполняются, местная устойчивость стенки главной балки обеспечена.
3.5.2. Местная устойчивость сжатого пояса
Местную устойчивость сжатых поясов следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса сжатого пояса балок 2-го и 3-го класса из однородной стали не превышает значений предельной условной гибкости(, которая определяется при 2,2 по формуле:
-для необрамленных свесов поясов балок двутаврового сечения предельная условная гибкость определяется по формуле:
( 3.61)
где, =2,2 -предельная условная гибкость
Условная гибкость свеса пояса:
( 3.62)
где, -свес поясного листа , (см. рис. 3.2), см.
0,240,302( 3.63)
Проверка выполняется, местная устойчивость сжатого пояса обеспечена.
3.6 Расчет опорных частей главных балок
3.6.1 Узел опирания на колонну крайнего ряда
Опорное давление в главных балках передается на крайние колонны через два опорных ребра расположенных по оси колонны.
Нижние торцы ребер в этом случае фрезеруются для плотной пригонки к нижнему поясу балки, а для пропуска поясных швов в опорных ребрах срезают углы, что уменьшает их ширину по торцу на 40 мм.
Требуемая ширина опорного ребра:
( 3.64)
см
Действительная ширина принимается кратной 5 мм.
Принимаем ширину каждого опорного ребра br1 = 175 мм.
Толщина опорного ребра tr1 должна быть не меньше, чем
Где -ширина выступающей части:
см ( 3.65)
Принимаем толщину каждого опорного ребра tr1 = 18 мм
Опорные ребра проверяют:
1. На смятие торцов
( 3.66)
где, -расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки):
кН ( 3.67)
-характеристическое сопротивление листового проката
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 с каждой стороны ребра.
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:
( 3.68)
Момент инерции, радиус инерции и гибкость такого стержня будут соответственно равны:
( 3.69)
см ( 3.70)
( 3.71)
Условная гибкость сжатого стержня:
( 3.72)
Для найденной гибкости коэффициент устойчивости Проверяем опорные ребра на общую устойчивость при центральном сжатии.
Расчет на устойчивость элементов сплошного сечения при центральном сжатии выполняется по формуле:
( 3.73)
где, A=-площадь сечения сжатого стержня, см2