Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Металлические конструкции

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
3.16 Mб
Скачать

5. Расчет опорного участка балки.

Принимаем примыкание балки к колонне сбоку (см. рису-

нок 4.11, в).

 

 

 

 

Принимаем ширину опорного ребра bp b1 180 ì ì , тогда его

толщина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

705,8 10

1,19 ñì ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bp

Rp c

 

 

18 327 1

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где N = Qmax = 705,8 кН – опорная реакция главной балки;Т

 

 

 

Rp = 327 МПа – расчетное сопротивление смятию торцевой по-

верхности ребра при наличии пригонки (см. таблицу 52* [7], для t >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> 10 мм и Ry = 360 мПа).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивно принимаем tp = 14 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

части

 

 

 

0,769 1,

 

 

 

 

 

 

 

Проверка устойчивости опорной

 

 

 

балки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

705,8 10 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x Aef Ry

c

 

 

 

 

 

 

 

0,9446 40,6 10 4 240 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где N = Qmax – расче ное значениеоопорной реакции;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

2

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2,06 105

 

 

2

 

 

A

 

b t

p

 

0,65tи18 1, 4 0,65 0,9

 

 

 

 

 

 

 

40,6 ñì

 

;

 

 

ef

 

p

 

 

 

 

 

w

 

 

 

Ry

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,06 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,65tw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

tпb3

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 0,65 0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

p p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

1, 4 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

681, 4 ñì 4.

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ix

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

x

 

 

 

 

681, 4

 

 

4,1 ñì ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aef

 

 

40,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

x

h

 

105

25,6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

4,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φх определяется в зависимости от λх и Ry по таблице 72 [7].

 

Устойчивость опорного участка балки обеспечена.

 

 

Проверка местной устойчивости опорного ребра:

 

У

 

 

 

 

bef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,1 0,36 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp

 

 

 

1, 4

 

 

 

Ry

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,36 0,1 0,874

 

 

2,06 105

Б

Т

 

 

 

 

 

 

13,39,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

230

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

ef

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bp tw

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,55 ñì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

о

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

2,06 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

E

 

0,5

 

14,65;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

Ry

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

E

 

25,6

 

 

2,06 10

0,874.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Местная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

устойчивость опорного ребра обеспечена.

 

 

6. Расч т сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

балкип.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого га-

за, сварочной проволокой диаметром 2 мм марки Св-08А (таблица

55* [7]).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные характеристики:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rwf

180; Rwz 0, 45 370 166,5 Ì

Ï à;

 

 

62

f 0,9; z 1,05.

Rwf f 180 0,9 162 Ì Ï à < Rwz z 166,5 1,05 174,8 Ì Ï à.

Следовательно, расчет ведем по металлу шва.

Определим катет сварных швов, прикрепляющих опорное ребро

к стенке балки, по формуле (4.12):

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

1

 

 

705,8 10

 

 

0, 43 ñì

4,3 ì ì .

 

У

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

 

 

2 85 180

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

k min 5 ì ì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем k

f

 

(см. таблицу 38 [7]).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет опорного столика (см. рисунок 4.11, в).Н

 

Принимаем толщину столика

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tñò

tp 10 ì ì 14

10 24 ì ì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

В соответствии с сортаментом п

 

 

н маем tñò 25 ì ì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина опорного ст лика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тñò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bñò bp

20 ì ì

180 20 200 ì ì .

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

25 ì ì

 

 

в соответствии с таблицей 38 [7]

При толщине стол ка t

 

 

для сварки мин мальный катет шва равен k f ,min 7 ì ì ,

принимаем

k f 10 ì ì .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сварные швы приварки столика рассчитывается на усилие, рав-

ное lw

f

k f Rwf wf

c

 

0,9 1,0 180 11 56,6 ñì .

 

1,3 N:о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РПринимаем

 

 

 

 

 

1,3 N

 

 

 

 

 

 

1,3 705,8 10

 

 

 

 

 

 

 

200 ì ì и

 

lw 600 ì ì . Тогда длина шва Ш3 lw,3

швы Ш2 равны lw,2 200 ì ì

(( lw,2 = (600 – 200)/2 = 200 мм).

 

Принимаем высоту столика, равную hст = 200 мм.

 

 

63

5. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЙ БАЛОК

Сопряжения главных и второстепенных балок между собой быва-

ют: этажные, в одном уровне верхних поясов и с пониженным распо-

ложением верхних поясов второстепенных балок (см. рисунок 1.3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

Наиболее часто в практике строительства применяется сопряжение

балок в одном уровне (рисунок 5.1).

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

па – к поперечному ребру жесткости главной балки на болтах;

 

 

 

 

б – то же на монтажной сварке; в – к стенке главной балки;

 

еисунок 5.1 (начало) – Шарнирные узлы сопряжений балок в одном уровне

64

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г, д, е – к монтажным столикам

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.1 (окончание) – Шарни ные узлыисопряжений балок в одном уровне

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1. Расчет сопряжения балок в одном уровне

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При сопряжен

балок в одном уровне (см. рисунок 5.1, а) коли-

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чество болтов определяется по формулам:

 

 

 

 

 

для болтов грубой нормальной точности

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о n

 

 

1, 2F

 

 

 

1, 2F

 

,

 

 

N

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

вследствие внецентренности

передачи усилия на стенку главной

 

 

 

 

 

 

b,min c

 

 

b,min

 

c

 

 

где 1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение опорной реакции

балки;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РF – опорная реакция балки настила;

 

 

 

 

 

Nb,min – расчетное усилие болта, определяемое как меньшее из двух расчетных усилий при работе на срез или смятие, которые определяют:

65

при работе на смятие

 

 

 

Nbp Rbp b d tmin ;

 

 

 

при работе на срез

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

N

 

 

 

R

 

 

 

d 2

n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bs

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bs

 

 

4

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

где d – наружный диаметр стержня болта;

 

 

ns – число расчетных срезов одного болта (для рассматриваемоТ

-

го случая ns = 1);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tmin – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

главной

 

 

одном направлении (ребро жесткости

 

 

 

балки (ts) или стенки

балки настила (tw));

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

γb – коэффициент условий работы соединения, принимают по

таблице 35* [7] (для болтов грубой

 

нормальной точности γb = 0,9);

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

Rbp, Rbs – расчетные сопротивлен я болтовых соединений смятию

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и срезу соответственно, устанавливаемые по таблицам 58*, 59* [7].

 

Количество болтов при с п яжении балок в одном уровне

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(см. рисунок 5.1, а) обычно принимается не более четырех. Размеще-

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние болтов выполняют в с ветствии с требованиями таблицы 39 [7]

и, как правило, расс оян я между болтами принимают близкими к

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

минимальному (с округлением до 5 мм). При большем количестве

болтов

целесообра

но перейти к сопряжению балок на сварке (рису-

 

нок 5.1, б, в) или с применением опорных столиков (рисунок 5.1, ге).

При кре лении балки настила к поперечному ребру жесткости

главной балки на монтажной сварке (см. рисунок 5.1, б) или к стен-

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ке главной балки (см. рисунок 5.1, в) длина сварного шва определя-

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тся пконструктивно в зависимости от типа узла. Катет угловых

сварных швов Ш2 определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

k f

 

 

 

1, 2F1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

f lwRwf wf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

66

где Rwf – расчетное сопротивление сварного шва срезу по металлу шва (см. рисунок 4.10). Если βzRwz < βfRwf , в формулу (5.1) вместо βf, Rwf , γwf следует подставить βz, Rwz, γwz.

При вырезе полок в балках настила (см. рисунок 5.1, ав) необходимо выполнить проверку прочности ослабленного сечения стен-

ки на срез в опорных участках по формуле

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qmax

 

1,

 

 

Т

 

 

Ant Rs

c

 

Н

 

где Qmax = F1

– опорная реакция балки;

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ant – площадь ослабленного сечения стенки:

 

 

 

Ant = (h'w n · dо)tw – для узла (см. рисунок 5.1, а);

 

 

h'w – высота стенки балки в опорном сечении;

 

 

n, dо – количество и диаметр отверстий под болты соответственно.

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

5.2. Пример расчета узла сопряжен я балки настила

 

 

 

 

 

рная

 

 

 

 

 

 

 

с главной балкой

 

 

Дано: балка настила – двутавр I 30Б1 из стали С245 по ГОСТ

27772–93 с Ry = 240 МПа. Оп

 

 

реакция балки F = 70,3 кН. Рас-

считать узел сопряжения балки настила с главной балкой. Толщина

ребра жесткости

 

 

9 ммо. Сопряжение выполнить в одном уровне.

1. Принимаем конструкциют

сопряжения балки настила к попереч-

ному ребру жесткости главной балки на болтах (см. рисунок 5.1, а).

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице 57балки[7] принимаем в соединении болты нормальной

точности классаз4.8 диаметром d = 20 мм.

 

 

 

Расчетн е усилие одного болта на срез

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

d

2

 

 

 

3,14 22

 

1

 

Nbs

Rbs b

 

 

ns 160 0,9

 

 

 

1 10

 

45, 22 êÍ ,

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Rbs = 160 МПа – по таблице 58 [7].

 

 

 

РРасчетное усилие одного болта на смятие

 

 

 

67

Nbp Rbp b d tmin 450 0,9 2 0,55 10 1 44,55 êÍ ,

где Rbp = 450 МПа – по таблице 59 [7] для болтов класса точности

«В» при Run = 370 МПа;

tmin = tw= 5,5 мм – толщина стенки балки настила (I 30Б1). 2. Количество болтов в соединении

 

 

 

 

 

 

 

Т

n

1, 2F

 

1, 2 70,3

1,89 ø ò.,

У

N

b,min

44,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

где F = 70,3 кН – опорная реакция балки настила;

 

 

Nb,min = Nbp = 44,55 кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем количество болтов в соединении n =Н2 шт. (см. рису-

нок 5.1, а).

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр отверстий под болты

тикали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

dо = d + (2–3) мм = 20 + 3 = 23 мм.

 

 

 

 

 

 

по

 

 

 

 

 

Расстояние между болтами

 

ве

 

 

(см. таблицу 39 [7])

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e ≥ 2,5 d = 2,5 · 23 = 57,5 мм.

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем е = 60 мм < 8 dо

= 8 · 23 = 184 мм;

 

 

 

выреза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

е = 60 мм < 12 tw

= 12 · 5,5 = 66 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выс та

 

е2

tf

 

+ 10 мм = 25 +10 = 35 мм. Принимаем

е2

= 60 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

е1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояниеотболта до обреза стенки балки настила по вертикали

 

e

300 60 60 60

60 ì ì

2d

 

2 23 46 ì ì ,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ргде k = n – 1 = 2 – 1 = 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

n – количество болтов в соединении;

е1 = 60 мм < 8 dо = 8 · 23 = 184 мм; е1 = 60 мм < 12 tw,н = 12 · 5,5 = 66 мм.

68

3. Проверка прочности ослабленного опорного сечения балки.

 

 

 

 

Qmax

 

 

 

 

70,310

0,69

1;

 

 

 

 

 

 

A

R

 

7,37 139,2 1

 

 

 

 

 

 

 

nt

s

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M w amax ,

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m ai2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

где Qmax = F = 70,3 кН;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rs = 0,58·Ry

 

= 0,58·240 = 139,2 МПа – расчетное сопротивление

стали сдвигу;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ant = (h'wn · dо)tw

= (18 – 2 · 2,3) · 0,55 = 7,37 см²;

 

 

h'w= e + 2e1 = 60 + 2∙ 60 = 180 мм .

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

Прочность ослабленного опорного сечения балки обеспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНТАЖНЫХ СТЫКОВ БАЛОК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

Стыки балок могут быть заводск е монтажные.

 

 

Размещение и количество заводск х стыков по стенке и поясам

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составной балки зависит

 

т ее п лета и длины листов по сортамен-

ту (приложение 2). С ыки не делают в местах установки ребер

жесткости и в местах примыкания балок настила.

 

 

Монтажные

 

 

 

 

 

 

 

 

для балок большой длины. Изго-

товленные на аводе отправочныеназначают

марки перевозят на строительную

площадку, где

 

 

водят укрупнительную сборку конструкции.

 

 

про

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монтажные

стыкивыполняют на сварке или на болтах. При

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

монтаже предпзчтение необходимо отдавать сдвигоустойчивым

соединениям на высокопрочных болтах.

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

6.1. Монтажный стык балок на высокопрочных болтах

Монтажные стыки балок составного сечения на высокопрочных болтах выполняют с накладками обычно по три на каждом поясе и по две на стенке (рисунок 6.1). Монтажные стыки чаще устраивают по середине пролета. В этом случае стык рассчитывается на изгибающий момент, поперечная сила равна нулю. В случае устройства стыка в промежутках пролета расчет стыка выполняют на совместное действие момента и поперечной силы.

69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

Рисунок 6.1 – Монтажный болтовой стык составных балок (см. параграф 5.2)

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающий момент расп еделяется между элементами сечения

 

 

 

 

т

 

 

 

 

I f

 

 

 

 

 

пропорционально их изгибнымржесткостям:

 

 

 

– момент, воспринимаемый п ясами:

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

M f

M ;

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

– момент, в спринимаемый стенкой:

 

 

 

е

 

 

 

 

M

w

M

Iw

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Iw, If, I – соответственно моменты инерции стенки, поясов и все-

го сечения относительно нейтральной оси.

 

 

 

РЕсли действует поперечная сила, то она воспринимается стенкой.

В качестве примера рассмотрим расчет и конструирование монтажного стыка посередине пролета балки.

1. Расчет соединения стыка поясов.

70