4.6.2. Розрахунок зварних швів прикріплення опорного столика до колони.

Приймаємо ручне зварювання електродами типу Е42 для сталі класу С255 (табл. 55* Норм [1]). Розрахунковий опір металу кутового зварного шва R_wf=180МПа (табл. 56* Норм [1]). Розрахунковий опір металу межі сплавлення обчислюємо:

R_wz=0,45 R_un =0,45·370=167,5МПа,

де R_un =370 МПа– нормативний опір широкоштабового прокату при товщині деталі від 20 до 40мм із сталі класу С255 (табл. 51* Норм [1]).

Встановлюємо вид роботи швів, виходячи з умови:

Коефіцієнт β_f =0,7; β_z = 1,0 – для ручного зварювання (табл. 34* Норм [1]). Таким чином,

0,7·180·1,0=126<1,0·167,5·1,0=167,5 МПа –

умова виконується. Менш міцним є матеріал шва, тому розрахунок параметрів швів ведемо, виходячи з умови міцності металу шва. Приймаємо із конструктивних вимог мінімальний катет шва k_f = k_f,min=8 мм (за табл.38 Норм [1] при товщині полички колони t_f =11,5мм, а столика – t_st=30мм, сталі класу С245, зварюванні ручному внапуск) . При кількості зварних швів n_w=2, враховуючи коефіцієнтом 1,2 ймовірну несиметричність прикладення навантаження, необхідну довжину одного шва із умови зрізування опорною реакцією головної балки V_A=Q_max=90,7 кН обчислюємо за формулою:

де γ_с = 0,9 – коефіцієнт умов роботи конструкції.

Остаточно приймаємо довжину зварних швів із деяким запасом l_w = 80 мм, а висоту опорного столика:

h_st= l_w+20=80+20=100 мм.

Конструюємо опорний столик із штабової сталі класу С255 розмірами 30×100×180 мм. Лобовий горизонтальний шов по всій ширині опорного столика приймаємо конструктивно з катетом k_f = 5 мм. Конструктивне вирішення опорного столика колони наведено на рис. 4.3.

4.6.3. Розрахунок і конструювання опорного столика колони під балку настилу.

Принципове конструктивне вирішення опорного столика під балку настилу

наведено на рис. 4.3. Столик конструюємо, об’єднавши горизонтальне ребро жорсткості колони з вертикальним несучим ребром столика. В столику передбачаємо два овальні отвори 17×20 мм для прикріплення балок настилу марки БН-2.

Довжину опорного столика як ребра жорсткості знаходимо за формулою:

l_st = h_c–2t_f –2= 198–2·11,5–2=173мм,

а ширину b_st = 90мм приймаємо із умови обпирання балок настилу – не менше 90 мм. Товщину листа приймаємо не меншою, ніж 1/15b_st, тобто t_st = 8 мм.

Вертикальне опорне ребро конструюємо із тієї ж листової сталі, що й столик, тобто t_r = 8 мм, ширину ребра призначаємо t_r = b_st = 90 мм, а висоту ребра розраховуємо, виходячи із довжин зварних швів для прикріплення столика до стінки колони.

Як випливає із п. 4.6.2, менш міцним є метал шва, тому розрахунок параметрів швів ведемо, виходячи з умови міцності металу шва. При кількості зварних швів n_w = 2 необхідну довжину одного шва із умови зрізування опорною реакцією балки настилу V_A=Q_max=43,7кН, допускаючи, що k_f=k_f,min=5мм, обчислюємо за формулою:

,

Необхідна висота опорного ребра столика під балкою настилу:

h_r= l_w+20=36,6+20=56,6 мм.

Остаточно приймаємо скошене опорне ребро столика із листової сталі класу С245 розмірами 8×90×90 мм. Решту горизонтальних швів приймаємо конструктивно з мінімальним катетом 5 мм.