- •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
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. В этом случае единое опорное ребро приваривается к торцу балки, нижнюю часть которого строгают.
Ширина ребра назначается из условия:
Принимаем ширину опорного ребра br2 = 360 мм.
Выступающая часть опорного ребра:
мм (3.75)
Толщина опорного ребра tr2 должна быть не меньше, чем , где ширина выступающей части:
(3.76)
Принимаем толщину опорного ребра tr2 = 18 мм.
Опорное ребро проверяют:
1. На смятие торца
(3.77)
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. В этом случае площадь, момент инерции, радиус инерции поперечного сечения и гибкость условного стержня будут равны:
(3.78)
( 3.79)
см ( 3.80)
( 3.81)
Условная гибкость сжатого стержня:
( 3.82)
Для найденной гибкости коэффициент устойчивости
( 3.83)
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:
kH/(3.84)
где, -максимальная расчетная поперечная сила главной балки, кН;
-статический момент полки главной балки относительно нейтральной оси, см3;
-момент инерции сечения главной балки
Каждый поясной шов рассчитывается на условный срез по двум сечениям:
1. по металлу шва (сечение 1, рис. 3.7):
(3.85)
2. по металлу границы сплавления (сечение 2, рис. 3.7):
(3.86)
Рис. 3.7. Сечение условного среза поясных швов
где, - коэффициенты, определяемые в зависимости от вида сварки и положения шва, ,=105
-катет шва,
- количество швов; принят 1 шов
-расчетное сопротивление угловых швов срезу (условного) в плоскости наплавленного металла, ; кН /
-расчетное сопротивление угловых швов срезу (условного) в плоскости металла границы сплавления, = 0,45 * 37 = 16,65 кН /
-характеристическое значение временного сопротивления стали разрыву , кН /
3.8 Расчет и конструирование сопряжения вспомогательных балок с главными
3.8.1 Этажное сопряжение
При этажном сопряжении болты ставятся конструктивно с учетом требований.
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.
Принимаем болты 20 мм.
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.