2.4. Конструирование и расчет узлов сопряжения элементов балочной клетки

В этом разделе конструируются и рассчитываются следующие узлы:

- прикрепление настила к балке настила;

- опирание балки настила на вспомогательную балку (как правило, этажное);

- опирание вспомогательной балки на главную (в нашем случае пониженное);

- укрупнительный узел сопряжения отправочных частей главной балки.

2.4.1. Расчет прикрепления настила

Настил к балке настила крепится сплошным или шпунтовым (прерывистым) сварным швом. При погонном (на 1 см настила) растягивающем усилии в настиле (кН/см) требуемая высота катета непрерывного сварного шва (по прочности его металла) определяется по формулеи принимается не меньше, регламентированного в [2]. При шпунтовом шве с заданной высотой катета (в пределах от 0,6 см до) и длиной шпонки,(см), расстояние между шпонками (в свету) можно определить условием. Размерокругляется только в меньшую сторону.

2.4.2. Расчет узла этажного опирания балки настила на вспомогательную балку

Балки настила на вспомогательные балки обычно опираются этажно (обычно непосредственно и реже через опорную деталь из уголка), как показано на рис. 11,б.

При непосредственном опирании одной балки на другую (см. рис. 11, а) расчет узла заключается в проверке местной прочности стенки вспомогательной балки (см. п. 2.1.3).

При опирании балки настила через опорную деталь (рис. 11, б) рассчитывается высота вертикальной полки уголковой детали (размер b_у) и длина детали l_y при заданных ширине горизонтальной полки (а_у) и толщине полок уголка (t_y).

Размер b_у, см, определяется длиной двухстороннего углового сварного шва, прикрепляющего деталь к балке настила (здесь- катет шва, см, принимаемый по [2]).

Рис. 11. Этажное опирание балок в рабочей площадке

Длина уголковой детали (, см) определяется прочностью на изгиб ее горизонтальной полки(здесьипринимаются в см).

2.4.3. Расчет и конструирование узла пониженного опирания балок

При примыкании вспомогательной балки к главной балке сбоку (рис. 12) прикрепление первой ко второй осуществляется на болтах диаметром 16, 18, 20, 22 или 24 мм.

Число болтов (n) из условия прочности их на срез (в нашем случая болты односрезные) в узле прикрепления вспомогательной балки определяется по формуле .

где - 1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительное усилие от частичного защемления конца вспомогательной балки в узле;

- расчетное сопротивление болтов срезу, кН/см², принимается по [2];

- коэффициент условия работы болтов в соединении, принимаемый по [2]. В нашем случае он может быть принят равным 0,9;

- диаметр болтов, см.

Рис. 12. Пониженное сопряжение балок в рабочей площадке

Число болтов из условия прочности их на смятие определяется формулой ,

где - расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами, кН/см², принимаемое по [2];

- толщина более тонкого листа (см) в соединении (см. рис 12).

Число болтов в узле должно быть не менее двух.

При большом числе болтов в узле они могут не разместиться в один ряд. Это возможно при условии , где- высота стенки вспомогательной балки в узле (со срезанными поясами и участками стенки). При сохранении последнего условия – вспомогательные балки опирают на специальные столики, приваренные к стенке главной балки [1, 7, 10].