
- •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