МК1 записка

Минимальный катет шва по конструктивным требованиям определяю по таблице 38 [1]

31

для нахлесточных швов, при автоматической сварке, для сталей

с пределом текучести до 430Мпа и максимальной толщины листа tmax=

22.00 мм

минимальный катет шва

kf,мin=

6 мм

Окончательно принимаю катет шва

kf=

12

n = 4 - количество швов

hтр≥

1943 · 10-3 ·

0.95

+

0.01 = 0.266 м

0.7 ·

0.012 · 215 · 1

· 1

4 ·

Принимаю

hтр=

270 мм

Проверяю сечение траверсы на изгиб и срез. Траверса представляет собой двух-

консольную балку, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой

qтр = σф dтр

1746.3

2626.0

55

260.0

55

10.78

3.97

144.43

q

=σ

(с +t

+

bf

) =

13.13 · (

60

+ 10 +

260

)

=

2626

кН/м

тр1

ф

тр

2

2

В пролете:

126

qтр2

=σф (с+tтр + bef ) = 13.13

· (

60

+ 10 +

) =

1746.29

кН/м

2

2

Изгибающие моменты и поперечные силы в траверсе равны:

Mоп =

qтр1 lтр2

=

2626

·

0.055

2

=

3.972

кНм

2

2

Mпр =

qтр2 d 2

−

qтр1 lтр2

=

1746.29

·

0.260

2

- 3.972

=

10.78 кНм

8

8

2

Qтр1=qтр1·lтр=

2626

·

0.055

=

144.4

кН

Qтр2=qтр2·

d

= 1746.29

·

0.260

=

227.02

кН

2

2

Wx,тр =

tтр hтр2

=

1.0

· 27.0 2

=

121.5

см3

6

6

Aтр=tтр·hтр=

1.0

·

27.0

= 27.0 см2

σ=

Mпр

=

10.78

·

10-3

=

88.76

МПа <

Ry

γc

= 230

1.0

=

242.1 МПа

Wтр

121.5

γn

0.95

τ=

Qтр

=

227.02

· 101

=

84.08

МПа < Rs

γc

= 133.4

1.0

=

140.4 МПа

Атр

27.0

γn

0.95

Определяю толщину сварных швов в месте приварки траверсы и ребра к плите.

32

Принимаю полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа (ГОСТ 8050-85).

По табл. 55 [1] для конструкций второй группы, климатического района II8 и стали С255

принимаю сварочную проволоку СВ-08Г2С по ГОСТ 2246-70*

По таблице 56 [1] для сварной проволоки СВ-08АГ2С расчетное сопротивление срезу

по металлу шва

Rwf=

215 МПа

Run=

По табл. 51 для стали С255 нормативное сопротивление

370 МПа . Расчетное

сопротивление на границе сплавления:

Rwz=0.45Run= 0.45

· 370

= 166.5 МПа

По таблице 34 определяю

βf , βz

. Для полуавтоматической сварки проволокой

Ø=4мм

принимаю

βf=0.7

βz=1.0

Для города Минска коэффициент условий работы сварного шва

γwf=γwz=1

Определяю расчетное сопротивление сварного шва:

βf·Rwf= 0.7

·

215 =

150.5

МПа

βz·Rwz= 1.0 · 166.5

= 166.5

МПа

Следовательно, расчет необходимо вести для

металла шва

kf,мах≤1.2·tmin=1.2· 10 = 12.0 мм

Минимальный катет шва по конструктивным требованиям определяю по таблице 38 [1]

для угловых швов, при автоматической сварке, для сталей

с пределом текучести до 430Мпа и максимальной толщины листа tmax=

25.00 мм

минимальный катет шва

kf,мin=

7 мм

Расчет шва, прикрепляющего опорную плиту к траверсе и колонне.

Суммарная длина швов:

lw=(

370

· 2

+

55

· 4

+

260 ·

2

= 1480 мм = 1.48 м

Нагрузка на шов принимается равной опорной реакции от колонны

N к

= 1943.2

кН

Общая расчетная длина сварных швов:

k f ≥

Nγn

=

1943.24 ·

0.95

= 8.29 мм

1.48 ·

0.7 · 215

· 1 · 1

∑lw βf Rwf γwf γc

Принимаем катет шва

kf =

9

мм

1.3.4. Выбор конструктивного решения и расчет сопряжения

33

Ширина опорного ребра bр=

180 мм Принимаем из конструктивных соображений

толщину плиты оголовка tпл=

25 мм Ее размеры назначаем

280

х 280

Суммарное давление от двух главных балок величиной

N= 2

·

953.68

= 1907.36 кН

передается к стенке колонны 4-мя угловыми швами.

По таблице 52 СНиП II-23-81* при временном сопротивлении 360 МПа на смятие для

торцевой поверхности (при наличии пригонки)

R p

= 327 МПа

Расчетная ширина смятия ребер

bef=bp+2·tпл=

180 + 2 ·

25 =

230 мм

Толщину ребра определяем по формуле

tр =

N γn

=

1907.36

·

0.95

· 103

= 24.09 мм

bef

Rр γс

·

327

·

1

230

по металлу шва

Rwf=

215 МПа

По табл. 51 для стали С235 нормативное сопротивление

Run=

370 МПа . Расчетное

сопротивление на границе сплавления:

Rwz=0.45Run= 0.45

· 370

= 166.5 МПа

По таблице 34 определяю

βf , βz

. Для полуавтоматической сварки проволокой

Ø=4мм принимаю βf=0.7

βz=1.0

Для города Минска коэффициент условий работы сварного шва

γwf=γwz=1

Определяю расчетное сопротивление сварного шва:

βf·Rwf= 0.7

· 215 =

150.5 МПа

βz·Rwz= 1.0

· 166.5 = 166.5 МПа

Следовательно, расчет необходимо вести для

металла шва

Принимаем катет шва

kf= 12 мм

34

N γn

1907.36

·

0.95

·

103

lw =

=

=

250.83

мм

n βf

k f Rwf

γc

γwf

4

·

0.7

·

12

· 215

· 1

· 1

lw,max=

85 · βf · kf=

85

·

0.7

·

12 =

714

мм

Длина ребер с учетом кратеров шва

lp=lw+10=

250.8

+ 10 = 261

мм

Принимаю Lp= 270 мм

Проверим стенку колонны на срез вдоль ребра

τ=

N

=

1943.2

· 103

= 449.824 МПа >

0.58

230 ·

1

=

140.4

2

· tw ·

lp

2 · 8 · 270

0.95

Условие не выполняется, поэтому необходима вставка в верхней части колонны.

Толщину вставки определяем по формуле

tв

=

N γn

=

1907.36

·

0.95

·

103

=

25.15

мм

Принимаем

tв=

28 мм

2

lр Rs γc

2 ·

270 ·

133.4

·

1

Швы Ш2 из конструктивных соображений принимаем такие же, как и швы Ш1.

После сборки колонны ее торец фрезеруется, поэтому швы W3 не рассчитываем и

принимаем с минимальной высотой катета.

tmax = t f = 25 мм

Определяем конструктивно минимальный катет шва: при

полуавтоматической сварке, с двухсторонними швами по таблице 38 СНиП II-23-81*

принимаем

k f m in = 7 мм

20

8.5 346

360

Рис.1.3.11. Схема опирания балки настила на главную балку.

fв=tf+(15÷20)=

20

+ 20 = 40 мм

fн≥t+R= 8.5 +

21

= 29.5

мм

Принимаю fн= 40 мм

Тогда:

h1=hБН-fв-fн= 346 - 40

- 40 = 266

мм

а) стенки балки настила при

R

= 360МПа

R p = 430МПа

-un

б) ребра жесткости при

R

= 380МПа R

p

= 465МПа

-un

Назначаю болты

d=

24 мм

класса прочности

4.8

, по табл. 58 [1]

расчетное соп-

ротивление болта срезу

Rbs=

160 МПа

По табл.62 [1] площадь сечения болта брутто

Ab=

4.52

см2

По табл. 35 [1]

γb = 0.9

- коэффициент условий работы соединения, для много-

болтовых соединений, работающих на срез и классе точности болтов B.

Ребра принимаю толщиной:

ts= 7 мм

Определяю расчетное усилие, которое может быть воспринято из условия:

а) среза болта:

N bs =R bs ·A b ·γb ·n s =

160 · 103

·

4.52

· 10-4

· 0.9 · 1

= 65.09 кН

б) смятия стенки балки настила:

кН35

N ВР1 =R ВP1 ·d·∑t min ·γb =

430 ·

103

·

0.024

·

0.0062

·

0.9

= 57.59

в) смятия ребра жесткости главной балки:

N ВР2 =R ВP2 ·d·t s ·γb =

465 ·

103

·

0.024

·

0.007

·

0.6

= 46.87

кН

Количество болтов принимаю по наименьшему расчетному усилию по формуле:

nB ≥ 1.2 Qmaxcor γn

=

1.2

·

109.1 · 0.9

=

2.713

NB,min

γc

46.87

· 1

4.8

Принимаю

3 болта Ø

24 мм

класса прочности

Конструирую место сопряжения:

do=Ø+3=Ø

24

+

3 = 27 мм

- диаметр отверстия

а≥2.5do=

2.5

·

27 =

67.5

принимаю

а=

73.0

мм

b≥2.0do=

2

·

27 =

54

принимаю

b=

60

мм

c≥1.5do=

1.5

·

27 =

40.5

принимаю

c=

50

мм

40

20

2 х 73

60 60

266

8.5

346

1200

50

40

120

360

Рис.1.3.12. Сопряжение балки настила с главной балкой.