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 (рис. 11,а) 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).

Рис. 11. Этажное опирание балок в рабочей площадке

При опирании балки настила через опорную деталь (рис. 11, б) рассчитывается высота вертикальной полки уголковой детали (размер b_у) и длина деталиl_yпри 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]).

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.

Рис. 12. Пониженное сопряжение балок в рабочей площадке

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.

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].