4.12 Проектирование узла опирания балки настила на главную балку

Принимаем диаметр болтов ⌀18 мм. Диаметр отверстий под болты ⌀20 мм. Класс точности болтов – В, класс прочности – 5.6 (R_ср = 2000 кг/см², R_см = 4350 кг/см²).

Несущая способность одного болта определяется меньшим значением из следующих 2-х формул:

N_ср = π * d_б² / 4 * R_ср = (3,14 * 1.8² / 4 )* 2000 = 5089,4 кг;

N_см = d_б * δ_min * R_см = 1.8 * 0,8 * 4350 = 6264 кг.

Требуемое количество болтов определяется по формуле:

п_б = 1.2*N / (N_min * γ_b * γ_c) = 1.2*6015 / (5089,4 * 0.9 * 1) = 1.58;

где N – опорная реакция балки настила;

γ_b – коэффициент условия работы болтового соединения (γ_b = 0,9).

Принимаем количество болтов равным п_б = 2.

4.13 Проектирование опорного узла главной балки

Опирание главной балки на колонну – верхнее с внутренним расположением опорного ребра.

Определение размеров опорного ребра:

Ширина опорного ребра:

Толщина опорного ребра:

Принимаем ближайшую стандартную толщину листов 10 мм.

Длина опорного ребра: .

Часть стенки, воспринимающая усилие N, равное Q_max:

.

Проверка устойчивости:

, 0,84

- проверка выполняется.

Проверка прочности сварного шва не требуется. Катет назначается минимальным из конструктивных соображений. Принимаем .

5. Расчет центрально-сжатой колонны

5.1 Компоновка сечения колонны

Колонна принята двухветвевая, из швеллеров, соединенных накладками. Геометрическая длинна колонны L = 8400-14-1440-16+0 = 6930 мм. Компоновка сечения представлена на рис. 5.1.

Рис. 5.1 Компоновка сечения колонны

Расчетная длина колонны равна:

l_x = L * μ_x = 6930 * 1 = 6,93 м

Подбор сечения колонны относительно оси X (см. рис. 5.1)

Задаем λ=0.5…0.6[λ]=65, этому значению λ соответствует ϕ_x = 0,78 (табл. 72 СНиП);

А_тр^[] = N / (ϕ_x * R_y * γ_c) = 2*62177,51 / (0,78 * 3400 * 1) = 46,9 см².

По сортаменту принимаем составное сечение из 2х швеллеров №24.

Проверка принятого сечения:

λ_х = l_x / r_x^[] = 693 / 9,73 = 71,22;

ϕ_x = 0,65 (табл. 72 СНиП);

σ = N / (ϕ_x * А^[]) ≤ R_y * γ_c;

σ = 2*62177,51 / (0,65 * 61,2) = 3126 кг/м² ≤ 3400 кг/м² - условие прочности выполняется.

Компоновка принятого сечения отно+сительно оси Y:

λ_y^прив = ( (λ_y^тр)² + (λ_y1)² )^1/2 = (71,22² + 30²)^1/2 = 77,28;

где λ_y^тр – требуемая гибкость ветвей колонны (λ_y^тр = λ_х);

λ_y1 – предельная гибкость отдельной ветви на участке между связями в свету из условия потери общей устойчивости (λ_y1 = 30);

r_y^тр = l_y / λ_y^прив = 8,97 см;.

С^тр = 2 * ( (r_y^тр)² – (r_y^[)² )^1/2 = 2 * ( (8,97)² – (2.6)² )^1/2 = 17,17 cм;

B = С – 2*k = 17,17 – 2*6,6 = 3,97 cм.

Из условия обеспечения доступа к внутренней поверхности колонны B = 10 cм.

I_y^[] = 2*[ I_y^[ + A^[*(С/2) ²] = 2*[208 + 30,6*(17,16/2) ²] = 4927 см⁴;

r _y^[] = (I_y^[]/A^[])^1/2 = (4927 /61,2)^1/2 = 9 см

Проверка принятого сечения:

λ_y = l_y / r_y^[] = 693 / 9 = 77;

ϕ_y = 0,68 (табл. 72 СНиП);

σ = N / (ϕ_y * А^[]) ≤ R_y * γ_c;

σ = 2*62177,51 / (0,68 * 61,2) = 2988 кг/м² ≤ 3400 кг/м²- условие прочности выполняется.