Равнопрочный стык стальной двутавровой балки по нормалям
Есть сжато-изгибаемая стальная балка. Необходимо на стройплощадке произвести стыковку. В литературе легко найти равнопрочное соединение на накладках и размеры этих накладок для каждой балки сортамента. Допустимо ли такое соединение принимать в месте с максимальным моментом, где сечение используется полностью и как это обосновать (имею в виду нормативную литературу)?
Можно. Обосновать можно только расчетом. Есть большие сомнения, что удастся найти образмеренный узел стыка балок в литературе.
а зачем ставить стык в место с максимальным моментом?
кстати, есть нормали и на широкополочные двутавры, швеллеры, уголки.
Такие нормали у Вас есть на все двутавры по действущим ГОСТ, ТУ, СТО АСЧМ или только на двутавры по недействующему ГОСТ 1956 года?
Такие нормали есть на весь прокат(даже уголки) в справочнике Кузнецова в трех томах(номер тома не помню).
вас никто не просит верить - дело ваше.
просто вы ленитесь - раз даже не хотите проверить эту информацию и опровергнуть ее аргументировано. а если не хотите, то не зачем флудить.
Опровергаю аргументированно.
В справочнике Кузнецова стыкам двутавров с накладками посвящен один параграф:
17.1.3 Стыки элементов из двутавров по ГОСТ 2620-83 и ГОСТ 8239-89
Стыков двутавров по другим ГОСТ, по СТО АСЧМ, по ТУ там нет.
"ГОСТ 2620-83 и ГОСТ 8239-89" это не "ГОСТ 1956 года"
П.1 :". В литературе легко найти равнопрочное соединение на накладках и размеры этих накладок для каждой балки сортамента. ".
Проблем-то нет. Как и нет необходимости продолжать тему в не том направлении.
ООченьмного напсали, спасибо.
Нормали найти не проблемма, много где так же пишут, что соединение по нормалям равнопрочное.
Применял ли кто такое соединение в месте, где балка используется полностью? Можно ли там стыковать? К нормалям нет никаких пояснений на эту тему.
Не понимаю, ради чего ломаются копья. Можно принять стык по справочнику. Но обосновывать все равно придется только расчетом. Любой справочник - это только справочная литература. Это частное мнение автора на освещаемый вопрос. Справочники не являются нормативной литературой. Тем более мне это не понятно, что подобный расчет требует не более 10-и минут.
Равнопрочное соединение стальной балки
Пример 3.1. Расчет стыка балки с накладками
Необходимо законструировать стык с накладками в балке перекрытия. Балка выполнена из двутавра 45Б2 по СТО АСЧМ 20-93. Материал накладок: сталь С255. Изгибающий момент в балке в месте расположения стыка: М=250кНм. Поперечная сила в балке в месте расположения стыка: Q=60 кН.
Решение.
Расчетное сопротивление стали по Приложение 3 :
Ry=240 Н/мм 2 = 24,0 кН/см 2 .
Коэффициент условия работы по Приложение 3 : γс = 1,0.
Расчет накладок и сварных швов по поясам балки
Примем толщину накладки t1= 16 мм = 1,6 см.
Высота балки (см. сортамент): Н = 450 мм.
Расстояние между осями накладок:
h = H + t1 = 450 + 16 = 466 мм = 0,466 м.
Усилие, действующее на одну накладку:
N = M/h = 250 / 0,466 = 536,5 кН.
Требуемая площадь одной накладки:
A = N / Ry γс = 536,5 / 24,0×1,0 =22,35 см 2 .
Требуемая ширина накладки:
bтр = A / t1 = 22,35 / 1,6 = 14 см.
Ширина накладок по конструктивным соображениям принимается на 20 мм больше или меньше ширины полки балки. Ширина полки балки равна 200мм (см. сортамент). Тогда ширина накладки примем b1 = 160 мм.
Толщина полки балки (см. сортамент) : tf =14мм.
Минимальный катет шва по Приложению 41 : kf = 4 мм.
Максимальный катет шва согласно конструктивным требованиям:
kf = 1,2t =1,2 x 14 = 16,8 мм.
Принимаем катет шва kf = 8 мм.
По Приложению 43 принимаем проволоку Св – 08А, диаметр проволоки принимаем равным d = 2мм.
По Приложению 43 принимаем электрод Э42.
Коэффициент условия работы соединения: γwf = 1,0.
Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва по Приложение 7 :
Rwf = 180,0 Мпа =18 кН/см 2 .
Несущая способность металла сварного шва длиной 1 см:
Временное сопротивление стали разрыву по Приложение 3 :
Run = 370 Мпа = 37 кН/см 2 .
Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления по Приложение 6 :
Несущая способность металла зоны сплавления длиной 1 см:
Требуемая суммарная расчетная длина одного фланговогошва с каждой стороны стыка:
Конструктивная длина шва равна расчетной длине плюс 1 см.
Конструктивная длина шва: L1 = 27 + 1 = 28 см.
Длина шва больше 5 минимальных толщин и меньше 85 βf kf = 85 x 0,7 x 0,8 = 47,6 см.
Для уменьшения влияния концентрации напряжений необходимо оставлять непроваренной часть стыковой накладки у зазора на длине Δ = 5 см. Необходимая длина каждой накладки с учетом конструтивных требований составляет:
Ll = 2l1 + Δ = 2×28 + 5 = 61 см.
Расчет накладки и сварных швов по стенке балки
Накладки на стенку конструктивно принимают шириной 100 -150 мм. Суммарная толщина накладок (в случае применения двух накладок) должна быть не менее толщины стенки.
Толщина стенки балки (см. сортамент): tw = 9 мм.
Принимаем ширину накладки b2 = 200 мм, толщину t2 = 10 мм и длину L2 = 300 мм.
Площадь сечения накладки: А2 = L2t2 = 30×1,0 = 30 см 2 .
Расчетное соротивление сдвигу по Приложению 1 :
Rs = 0,58Ry = 0,58×24,0 = 13,92 кН/см 2
Проверка условия: Q/ А2 Rs γс ≤ 1; 60/30х13,92х1,0 = 0,14 < 1
Условие выполнено, принятое сечение накладки по стенке балки удовлетворяет условию прочности на срез.
Принимаем катет шва kf = 6 мм.
Минимальную несущую способность имеет маталл сварного шва; несущая способность 1 см шва.
Расчетная длина шва равна длине свариваемого участка ща вычетом 1 см.
Расчетная длина шва: lw2 = L2 – 1 см = 30 – 1 = 29 см.
Усилие, воспринимаемое одним швом расчетной длиной lw2:
14.4 Поясные соединения в составных балках
14.4.1 Сварные и фрикционные поясные соединения составной двутавровой балки следует рассчитывать по формулам таблицы 43.
При отсутствии поперечных ребер жесткости для передачи неподвижных сосредоточенных нагрузок, приложенных к верхнему поясу, а также при приложении неподвижной сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу независимо от наличия ребер жесткости в местах приложения нагрузки поясные соединения следует рассчитывать как для подвижной нагрузки.
14.4.2 В балках с фрикционными поясными соединениями с многолистовыми поясными пакетами прикрепление каждого из листов за местом своего теоретического обрыва следует рассчитывать на половину усилия, которое может быть воспринято сечением листа. Прикрепление каждого листа на участке между действительным местом его обрыва и местом обрыва предыдущего листа следует рассчитывать на полное усилие, которое может быть воспринято сечением листа.
15 Требования по проектированию зданий, сооружений и конструкций
15.1 Расстояния между температурными швами
Расстояния l между температурными швами стальных каркасов одноэтажных зданий и сооружений не должны превышать наибольших значенийПри превышении более чем на 5% приведенных в таблице 44 расстояний, а также при увеличении жесткости каркаса стенами или другими конструкциями в расчете следует учитывать климатические температурные воздействия, неупругие деформации конструкций и податливость узлов.
Наибольшее расстояние
t 15.2.1 Оси стержней ферм и структур должны быть центрированы во всех узлах. Центрировать стержни следует в сварных фермах по центрам тяжести сечений (с округлением до 5 мм), а в болтовых - по рискам уголков, ближайшим к обушку.
Если смещение осей поясов ферм при изменении сечений не превышает 1,5% высоты пояса меньшего сечения, оно не учитывается.
При наличии эксцентриситетов в узлах элементы ферм и структур следует рассчитывать с учетом соответствующих изгибающих моментов.
При приложении нагрузок вне узлов ферм пояса должны быть рассчитаны на совместное действие продольных усилий и изгибающих моментов.
при двутавровых, Н-образных и трубчатых сечениях элементов, когда отношение высоты сечения h к длине элемента l между узлами не превышает: 1/15 - для конструкций, эксплуатируемых в районах с расчётными температурами ниже минус 45°С; 1/10 - для конструкций, эксплуатируемых в остальных районах.
При превышении указанных отношений h / l следует учитывать дополнительные изгибающие моменты в элементах от жёсткости узлов.
15.2.3 Расстояние между краями элементов решётки и пояса в узлах сварных ферм с фасовками следует принимать не менее а = (6t - 20) мм, но не более 80 мм (здесь t - толщина фасонки, мм).
Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых накладками, следует оставлять зазор не менее 50 мм.
Фланговые сварные швы, прикрепляющие элементы решетки ферм к фасонкам, следует выводить на торец элемента на длину не менее 20 мм.
15.2.4 В узлах ферм с поясами из тавров, двутавров и одиночных уголков крепления фасонок к полкам поясов встык следует осуществлять с проваром на всю толщину фасонки. В конструкциях группы 1, а также эксплуатируемых в районах при расчётных температурах ниже минус 45°С примыкание узловых фасонок к поясам следует выполнять согласно приложению К (таблица К.1, позиция 7).
15.2.5 При расчёте узлов ферм со стержнями трубчатого и двутаврового сечений и прикреплением элементов решетки непосредственно к поясу (без фасонок) в соответствии с правилами проектирования следует проверять несущую способность:
стенки пояса при местном изгибе (продавливании) в местах примыкания элементов решетки - для круглых и прямоугольных труб;
15.2.6 При пролётах ферм покрытий свыше 36 м следует предусматривать строительный подъём, равный прогибу от постоянной и длительной нормативных нагрузок. При плоских кровлях строительный подъём следует предусматривать независимо от размера пролёта, принимая его равным прогибу от суммарной нормативной нагрузки плюс 1/200 пролета.
15.3 Колонны
15.3.1 Отправочные элементы сквозных колонн с решётками в двух плоскостях следует укреплять диафрагмами, располагаемыми у концов отправочного элемента.
В сквозных колоннах с соединительной решёткой в одной плоскости диафрагмы следует располагать не реже, чем через 4 м.
15.3.2 В колоннах и стойках с односторонними поясными швами согласно 14.1.9 в узлах крепления связей, балок, распорок и других элементов в зоне передачи усилия следует применять двусторонние поясные швы, выходящие за контуры прикрепляемого элемента (узла) на длину15.3.3 Угловые швы, прикрепляющие фасонки соединительной решётки к колоннам внахлестку, следует назначать по расчету и располагать с двух сторон фасонки вдоль колонны в виде отдельных участков в шахматном порядке; при этом расстояние между концами таких швов не должно превышать 15 толщин фасонки.
В конструкциях, возводимых в районах с расчётными температурами ниже минус 45°С, а также при применении ручной дуговой сварки, угловые сварные швы должны быть непрерывными по всей длине фасонки.
15.3.4 Монтажные стыки колонн следует выполнять с фрезерованными торцами, сваренными встык, на накладках со сварными швами или болтовыми соединениями, в том числе фрикционными. При приварке накладок сварные швы не следует доводить до стыка на 25 мм с каждой стороны. Допускается применение фланцевых соединений с передачей сжимающих усилий через плотное касание, а растягивающих - болтами.
ширинуширину концевых планок - от .
15.4 Связи
15.4.2 Нижние пояса балок и ферм крановых путей пролетом свыше 12 м следует укреплять горизонтальными связями.
15.4.3 Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня балок крановых путей следует располагать в середине или около середины температурного блока; верхние вертикальные связи целесообразно располагать по торцам здания и в шагах колонн, примыкающих к температурным швам, а также в тех шагах, где расположены связи нижнего яруса.
При недостаточной жесткости ветвей колонн в продольном направлении здания, следует устанавливать дополнительные распорки, закреплённые в узлах связей.
Читайте также: