- •Загальні відомості про конструкції сталевої балкової клітки
- •1.1. Вихідні дані
- •2. Вибір оптимальної схеми розкладання балок, компонування варіанта розкладання балок
- •2.1. Розрахунок настилу
- •2.2. Розрахунок балки настилу
- •2.3. Розрахунок допоміжної балки
- •3. Розрахунок головної балки прольотом 17м
- •3.1. Визначення розрахункових зусиль
- •3.2. Підбір перерізу
- •3.3. Зміна перерізів поясів головної балки
- •3.4. Перевірка загальної стійкості головної балки. Перевірка стійкості поясів та стінки балки
- •3.4.1. Перевірка стійкості стінки по відсіках
- •3.5. Розрахунок поясних швів та підбір перерізу ребер жорсткості
- •3.6. Розрахунок та конструювання опорного вузла
- •3.6.1. Розрахунок болтового зєднання допоміжної балки і головної балки
- •4. Розрахунок центрально стиснутої колони
- •4 Lx.1. Збір навантажень та визначення розрахункової довжини колони
- •4.2. Вибір перерізу і перевірка стійкості колони
- •4.3. Розрахунок бази колони
- •4.4Розрахунок столика опорного вузла головної балки
- •Використана література
- •2. Дбн в.1.2.-2-2006 Навантаження і впливи. к.: Мінрегіонбуд України, 2006.52 с.
3.3. Зміна перерізів поясів головної балки
З метою економії матеріалу зменшуємо переріз поясів на відстані м від опори.
Згинальний момент у місці зміни перерізу буде дорівнювати
кНм.
Потрібний момент опору перерізу балки при виконанні стику напівавтоматичним зварюванням без фізичного контролю якості при розрахунковому опорі стикового зварного шва Мпа,
см3.
Площа пояса см2 ;
см – приймаємо ширину полички 25см.
Визначаємо характеристики зменшеного перерізу Момент опорусм3.
Нормальне напруження у зварному шві Мпа.
Найбільше дотичне напруження на опорі балки
МПаМПа,
де см3– статичний момент зменшеного перерізу балки.
Перевіряємо приведені напруження на границі стінки у місці зміни перерізу (примикання балок настилу в одному рівні σloc = 0) за формулою
МПа < =276 Мпа,
МПа,
де см3– статичний момент полиці балки зменшеного перерізу;
кн – поперечна сила у місці зміни перерізу балки.
3.4. Перевірка загальної стійкості головної балки. Перевірка стійкості поясів та стінки балки
Стійкість полиці врахована при визначенні розмірів пояса ,
де bef =bf /2 = 380/2=190 мм – розрахункове звисання пояса.
Визначаємо необхідність перевірки стійкості стінки.
Умовна гнучкість стінки >3,5.
Тобто при відсутності місцевих напружень у балках з двосторонніми поясними швами перевірка місцевої стійкості потрібна (п.7.3 [1]). Ребра жорсткості головної балки з конструктивних міркувань ставимо під кожну допоміжну балку. Відстань між основними поперечними ребрами не повинна перевищувати 2hw при w >3,2 та 2,5hw при w ≤ 3,2.
3.4.1. Перевірка стійкості стінки по відсіках
Оскільки , то перевірку місцевої стійкості в запас (для всіх можливих варіантів) візьмемо при максимальних значенняхдля кожного відсіку.
І ІІ
M1 Q1 M2
Q2
x1=2,43 x2=2,43
Рис. 3.4. Схема розрахункових зусиль у відсіках балки
кНм;
кНм;
кН.
Нормальне стискаюче напруження у стінці знаходиться за формулою
МПа,
МПа.
Максимальне дотичне напруження у стінці
МПа,
МПа.
Знаходимо відношення більшої сторони пластини до меншої ( 2 відсік) та коефіцієнт(для 2 відсіку),
де = 0,8 за таблицею 22 [1].
Сcr= 34,6, за таблицею 3.1 (відображення таблиці 21[1]).
Таблиця 3.1
|
0.8 |
1.0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
10.0 |
30 |
Сcr |
30.0 |
31.5 |
33.3 |
34.6 |
34.8 |
35.1 |
35.5 |
Критичне нормальне напруження знаходимо за формулою
МПа .
Критичне дотичне напруження знаходимо за формулою
МПа,
де,
dменша із сторін відсіку.
Перевіряємо стійкість стінки 1 відсіку за формулою
.
Перевіряємо стійкість стінки 2 відсіку
.
Стійкість балки у першому та другому відсіках забезпечена.
3.5. Розрахунок поясних швів та підбір перерізу ребер жорсткості
Призначаємо розміри двосторонніх ребер жорсткості
мм.
Приймаємо мм,мм. Переріз ребра приймаємо 1008 мм. Поперечні ребра жорсткості приварюємо суцільним двостороннім швом катетом, рівним 6 мм, напівавтоматичним зварюванням.
Розраховуємо з’єднання пояса зі стінкою балки. Приймаємо зварювання напівавтоматичним двостороннім швом зварним дротом СВ-08, МПа,,МПа,. Розрахунок ведемо за металом шва, боМПа.
Катет зварного шва визначаємо на ділянці зі зміною перерізу пояса без урахування місцевого навантаження між ребрами жорсткості за формулою
см,
де кН. – горизонтальна сила, діюча на пояс балки.
Приймаємо з урахуванням вимог таблиці 38 [1].мм.