Расчет поясного шва сварной балки.
Т.к. балка работает с учетом пластических деформаций, то швы выполняем двусторонние, автоматической сваркой в лодочку, сварной проволокой Св - 0,8А.
Определяем толщину шва в сечении Х = 100/2=50см от опоры балкой настила, где сдвигающая сила максимальна.
где n = 2 при двусторонних швах, Q = 171.71/(12/2-2)=491кН,
I = 881323,8см4 , Sf=4425 cм3,F=71,96кН,Lloc=16,5см
По
таблице 5.1 определяем
=
180МПа = 18 кН/см2,
а по приложению 4
кН/см2
По табл. 5.3 определяем βш = 1.1 и βс = 1.15. Далее определяем более опасное сечение шва.
По табл. 5.5 принимаем минимально-допустимый по толщине пояса tп = 25мм шов
Kf = 0.2 мм, что больше получившегося по расчету kf = 7мм.
Расчет монтажного стыка сварной балки на высокопрочных болтах.
Стык делаем в середине пролета балки, где M = 1608 кН*м и Q = 0
Стык
осуществляем высокопрочными болтамиd
= 20
мм. из стали 40Х «селект», имеющий по
табл. 6.2 (2)
=1100МПа=110
кН/см2;
обработка поверхностей газопламенная.
Несущая способность болта, имеющего две плоскости трения:
табл.
6.3 (2).
γb = 1.12 т.к. разница в номинальных диаметрах отверстия и болта больше 1 мм μ=0, 42 и γн = 1,12 табл. 6.4 (2).
Принимаем способ регулирования натяжения болта по углу закручивания, k = 2 – две плоскости трения.
Стык поясов. Пояс балки перекрываем тремя накладками сечениями 360×16 мм и 2×150×10 , общей площадью сечения.
Определяем усилие в поясе:
Количество болтов для прикрепления накладок:
Принимаем 16 болтов.
Стык стенки.
Стенку перекрываем двумя вертикальными накладками сечением 340×1430×8мм
Момент, действующий на стенку, определяется по формуле:
Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов.
Находим коэффициент стыка
Где m = 2 – число вертикальных рядов на полуплощадке из таб. 7,8 находим количество рядов по вертикали k при α = 1,4 k=6. Принимаем 5 рядов с шагом 260 мм, так как 260˟5=1440 мм.
Поверяем стык стенки по формуле.
Где
=
0,262+0,782+1.32=2.4
Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d0 =22 мм (на 2мм больше диаметра болта).
Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка.
Ослабление пояса можно не учитывать.
Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями.
Ослабление в накладках так же можно не учитывать.
Расчет опорного ребра сварной балки.
Опорная реакция балки F = 536 кН
Принимаем верхнее отпирание балок на колонны.
Определяем площадь смятия торца ребра по формуле:
Где Rp - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности. По приложению 4.
.
Принимаем ребро 250×16мм.
Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси Z
Ширина участка стенки, включенного в работу опорной стенки:
По приложению 7 φ = 0,967
Рассчитываем прикрепления опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Св – 0,8А
Определяем (βyRωy)min по таблице 5,1 принимаем Rωf = 180МПа = 18кН/см2
По приложению 4 Rωz=0,45*37=16,65кН/см2
По таб. 5,4 βf= 0,9, βz = 1,05
Βf*Rωy = 0.9*18= 16,2кН/см2≤βz*RωZ= 1.05*16,2= 17,01 кН/см2
Определяем катет сварных швов по формуле:
Принимаем шов kf = 6 мм, что больше Rfmin приведенного в таб. 5,5
Проверяем длину рабочей части шва
Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.