2.10 Расчет и конструирование укрупнительного стыка главной балки

Стык проектируется в середине пролета балки и осуществляется при помощи 3х накладок пояса и парных накладок стенки на высокопрочных болтах.

Размеры накладок, перекрывающих пояса определяют исходя из:

- суммарная площадь 3хнакладок пояса должны быть не менее его площади;

-длинна накладок определяется из условия расстановки узлов.

Принимаем высокопрочные болты d 20 мм, марки 40х «Селект» с расчетным сопротивлением на срез кН/см².

- расчетная несущая способность болта на одну плоскость среза:

,

где -коэффициент учитывающий работу болта;

- площадь сечения болта;

- коэффициент трения;

- коэффициент учитывающий работу болта на срез.

.

Усилие, которое может возникнуть в верхнем поясе:

кН.

Определим количество болтов с одной стороны стыка:

,

где – коэффициент учитывающий назначение конструкции;

- число плоскостей трения в стыке пояса.

,

Принимаем 22 болта. Болты расставляем в 2 ряда с каждой стороны стыка пояса и по разные стороны стыка стенки.

Окончательная длина накладки должна быть кратна 10 мм, расстояние между болтами 60 мм, расстояние от болтов до конца накладки 50 мм.

Изгибающий момент, воспринимаемый стенкой:

кН см.

Болты в стыке расставляются вертикальными и горизонтальными рядами. Максимально загруженные болты находятся в дальних от нейтральной оси рядах.

Максимальное усилие в наиболее загруженном болте должно быть:

кН.см

,

10²+30²+50²+70²+90²+110²+130²=45500 см².

.

Условие не выполняется, добавляем болты по одному ряду с каждой стороны.

кН.см, условие выполняется.

Размеры накладок определяются из условия расстановки болтов.

3 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТОЙ КОЛОННЫ

Колонна проектируется сквозного сечения, состоящая из двух ветвей, соединенных между собой планками. Сечение одной ветви – прокатный двутавр.

Рисунок 12 – Центрально-сжатая колонна

3.1 Определение расчетной нагрузки

Определяем расчетную нагрузку на колонну

,

где G- вес главной балки:

,

где А- площадь поперечного сечения главной балки, м²;

= 78,25 кН/м³ – плотность стали;

l – пролет главной балки.

А=0,45*0,025*2+1,55*0,01=0,038 м².

кН.

=3238,62 кН.

Определяем расчетные длины колонны в плоскости и из плоскости конструкции:

,

.

- коэффициенты защемления балки .

Фактическая длина колонны:

,

где - отметка верха настила;

- толщина настила;

- высота главной балки;

- глубина защемления колонны.

м.

3.2 Подбор сечения колонны

Определяем требуемую площадь сечения:

,

где - предельное значение коэффициента продольного изгиба;

- расчетное сопротивление стали колонны.

см².

Требуемая площадь одной ветви:

см².

По сортаменту подбираем двутавр № 45 с характеристиками cм⁴, cм⁴, m=66,5 кг/м, A=84,7 см², , см, мм.

Определяем гибкость колонны относительно материальной оси:

,

- предельная гибкость.

Условие выполняется.

.

Определяем приведенную гибкость сечения:

,

где - гибкость одной ветви.

.

Определяем требуемую гибкость относительно свободной оси:

= .

С другой стороны ,

.

.

Определяем требуемую ширину сечения:

,

- коэффициент, зависящий от формы сечения.

.

Принимаем ширину сечения кратной 10 мм b=480 мм.

Проверяем возможность размещения на ней минимального зазора между ветвями 150 мм.

мм.

Условие выполняется.

Определяем геометрические характеристики подобранного сечения:

см⁴.

.

.

Проверку производим по большей гибкости .

Проверка устойчивости:

кН/см².

– коэффициент зависящий от

Устойчивость колонны обеспечена.