9. Узлы сопряжения балок

Сопряжение главных балок и балок настила между собой выполняют на монтаже. В соответствии с заданием рассматри-вают два типа сопряжений: этажное и в одном уровне (рис. 9).

Рисунок 9. Сопряжения балок а) этажное, б) в одном уровне.

Этажное сопряжение балок (рис. 9, а) наиболее техноло-гичное, но имеет повышенную строительную высоту. Положение поднастильной балки на главную фиксируется болтами грубой или нормальной точности (класс В или С) поставленными конструктивно. Если опорная реакция балки настила превышает 100 кН, то главная балка в месте опирания поднастильных, укрепляется поперечными ребрами жесткости.

Сопряжение балок в одном уровне уменьшает строительную высоту, но более сложно при изготовлении и монтаже.

В курсовом проекте при сопряжении балок в одном уровне принимают крепление балок настила к ребрам жесткости главных балок на болтах (рис. 9, б). Расчет узлов заключается в определе-нии диаметра и числа болтов, необходимых для крепления.

Расчет болтов производят по опорной реакции балки настила, увеличенной на 20 % (в 1,2 раза) с учетом неравномерного распределения усилий между болтами.

Последовательность расчета:

задаются диаметром болтов d (16, 18, 20, 24 мм);

задаются классом прочности (4.6, 4.8, 5.6, 5.8) и классом точности (В или С) болтов;

определяют несущую способность одного болта из условия работы его

– на срез ,

где R_bs – расчетное сопротивление болта срезу (прилож. 3),

п_s – число плоскостей среза одного болта;

γ_b – коэффициент условий работы болтового соединения (γ_b = 0,9);

– на смятие ,

где R_bр – расчетное сопротивление смятию элементов, соеди-няемых болтами (прилож. 4);

Σt_min – суммарная минимальная толщина листов, сминаемых в одном направлении (меньшая из толщин стенки под-настильной балки или ребра жесткости главной балки).

Требуемое число болтов в соединении определяют по минимальной несущей способности:

.

Размещают болты в соединении в соответствии с требованиями, представленными на рис. 9,б округляя расстояния между болтами до 5 мм.

Пример 6. Рассчитать сопряжение балок Б1 и Б2 в одном уровне по данным примеров 2 и 3. Б1 из 22 h = 220 мм, b = 110 мм, s = 5,4 мм, t = 8,7 мм, балка Б2 из 45. Принимаем болты d = 20 мм, класс прочности 4.6, класс точности – С.

Несущая способность одного болта:

на срез: кН;

на смятие: кН.

Число болтов

болта.

Принимаем 2 болта. Диаметр отверстия

d_отв = d + 3мм= 20 + 3 = 23 мм.

Принимаем ребра жесткости сечением

b_n × t_s = 70 × 6 мм.

10. Оформление пояснительной записки и чертежа раздела км

Пояснительная записка состоит из расчета конструкций рабочей площадки, в которой следует отразить все конструктивные элементы с рисунками и пояснениями по расчету, а также рисунки и расчеты рассматриваемых узлов балочной клетки.

Рабочие чертежи КМ (конструкции металлические) служат исходным материалом для разработки деталировочных чертежей, составления сметы и заказа металла.

В состав чертежа КМ входят: схемы расположения конструкций, чертежи узлов конструкций, ведомость элементов и примечания.

Схема состоит из плана и двух разрезов. На плане обязательно показывают колонны, балки настила, главные балки, а также следующие основные размеры: шаги колонн, расстояния между балками настила. На разрезах показывают схемы сопряжений балок, опирания колонн на фундаменты, схемы связей. Масштаб схемы 1:100.

Все элементы конструкций рабочей площадки на плане и разрезах обозначают марками: выполненные из одного и того же прокатного профиля элементы, даже если они имеют разные длины и отличаются деталями, обозначают одинаковыми марками.

Марки обозначают заглавными буквами и цифрами. Например, К1, К2...– для колонн; Б1, Б2... – для балок.

На чертеже помещают ведомость элементов. В графе "Марка" указывают марки всех элементов конструкций; в графе "Эскиз" расположение профилей в сечении; в графе "Поз." порядковый номер деталей элементов составного сечения, представленных на эскизе; в графе "Состав" обозначают профили, входящие в состав сечения. В графе "Группа конструкций" проставляют группу для каждого элемента в соответствии с [7]. В графе "Марка металла" ставят марку металла для всего сечения. На чертеже КМ должны быть изображены узлы конструкций для возможности последующего конструирования элементов и их соединений. Масштабы узлов 1:10, 1:15 и 1:20. На узлах называют марки соединяемых элементов и проставляют отметки. Узлы маркируют на схеме. Номер узла на схеме и разрезах дают в кружке диаметром 12...14 мм. Над детальным изображением узла его номер дают в двойном кружке.

На чертеже КМ обязательно должны быть разработаны и приведены следующие основные узлы: узел сопряжения балки настила с главной балкой (рис. 9); узел сопряжения главной балки с колонной; база колонны (рис. 8).

В примечании указывают: документ, на основании которого разработан чертеж КМ, материал конструкций, данные о монтажных и заводских соединениях; не оговоренные на чертежах усилия для расчета крепления элементов; данные о применяемых электродах и болтовых соединениях; размеры не оговоренных катетов сварных швов.