2.6.2 Расчет опорной части балки

Торцы опорных рёбер балки следует фрезеровать (строгать) для плотного примыкания к нижележащим конструкциям.

Площадь поперечного сечения ребра Asm определяется из условия смятия его торца от опорного давления

где Rp - расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.

Задавшись шириной ребра b_p=b_f ^| определяется толщина опорного ребра:

Принимаем толщину опорного ребра t_p=2 см, согласно сортамента 20 мм>1.82 см.

-Проверка местной устойчивости:

Сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к стенке, рассчитываются на передачу ими полного опорного давления:

- по металлу шва

- по металлу границы сплавления

Проверка устойчивости опорной зоны балки производится как для центрально сжатого стержня из плоскости балки высотой, равной высоте стенки:

;

где - коэффициент продольного изгиба определяется, в зависимости от гибкости, при .

,

где - радиус инерции.

Площадь опорной зоны:

Соответствующий момент инерции (пренебрегая собственным моментом инерции стенки из плоскости балки):

2.6.3 Монтажный стык балки

Расчет каждого элемента балки ведется раздельно, а изгибающий момент распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.

Расчетный изгибающий момент, воспринятый поясами в месте стыка балки:

Расчетное усилие в поясе:

Количество болтов для прикрепления стыковых накладок к поясу балки:

Принимаем =14 шт.

где Q_bh - расчетное сдвигающее усилие, воспринимаемое одним высокопрочным болтом. Принимаем болты диаметром 24 мм, у которых площадь болта равна 3,62см², полученная из формулы:

Q_bh =

где - нормативное сопротивление растяжению высокопрочного болта;

- площадь сечения болта нетто;

µ- коэффициент трения, принимаемый по (5, табл. 36*);

- коэффициент условий работы соединения;

- коэффициент надежности.

Полученное количество болтов ставится по каждую сторону от центра стыка.

Расчетный изгибающий момент, воспринимаемый стенкой в месте стыка балки:

Расстановка n количества болтов с шагом 100 мм по высоте стенки балки.

Расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

A_max = n * 100

Число вертикальных рядов болтов на полу накладке:

принимаем 4ряда.

3. Расчёт и конструирование центрально-сжатой колонны.

3.1 Подбор сечения колоны

Расчет ведем, устанавливая номер профиля ветвей. Задаемся и определяем:

Принимаем двутавр № 45 по ГОСТ 8240-93 А=84,7см²;

, .

- фактическая гибкость колонн:

- условная гибкость колонны:

- коэффициент продольного изгиба:

Условие устойчивости

,

Подобранное сечение проверяется на устойчивость относительно оси X-X:

Проверяем соблюдение условия:

где

Все условия выполняются, сечение ветвей подобрано правильно.

Расчет относительно свободной оси:

Расчетом устанавливаем ширину колонны «b» из условия равноустойчивости.

Требуемая гибкость колонны относительно оси у-у.

Определяем требуемый радиус инерции

Требуемая ширина колонны: b_k=45 см.

Зазор в свету между ветвями: Принимаем d=15см, что вполне достаточно для производства окраски внутренней поверхности колонны.

Проверим устойчивость колонны по фактической гибкости .

Назначаем размер планки:

-Высота сечения планки:

по ГОСТ82-70*принимаем

-Толщина планки

где - длина планки;

Уточняем гибкость ветви. Для этого определим длину ветви при количестве панелей в пределах длины стержня .

, Принимаем =107 см.

Таким образом, размер планок

Расчетная длина ветви:

Гибкость ветви:

Определяем гибкость стержня по фактическим геометрическим характеристикам:

;

-Вычисляем приведенную гибкость:

где ;

.

Так как > , тогда выполним проверку устойчивости.

- коэффициент продольного изгиба:

-Условие устойчивости

Проверка прочности планок:

-Условная гибкость .

-Условная поперечная сила:

-Момент, изгибающий планку:

-Сила, перерезывающая планку:

-Прочность сварного шва проверяем на действие срезающей силы:

Принимаем толщину катета шва, равную 10 мм.

-На действие изгибающего момента:

,

где A_w и W_w - площадь и момент сопротивления шва с учетом непровара равного двум катетам шва.

Принимаем сварка ручная, электроды Э42 по ГОСТ 9467-75.

Далее производим проверку на приведенные напряжения:

где R_wf - расчетное сопротивление по металлу шва определяется по [1, табл.3]; ,