Расчет опорного столика балки
Размеры опорного ребра: ширина bр и толщина tр назначается из условий:
─ кратности 10 мм и сортаменту на листовую сталь.
Высота опорного ребра hр (высота оголовка) назначается из условия прочности сварного швов (прил.4):
Высота опорного ребра hp принимается кратной 50 мм.
В стенке верхней части колонны (рис.51а), в ее средней части выполняется паз шириной равной толщине опорного ребра tp, длиной - высоте, lp. Опорное ребро вставляется в этот паз.
в) Проверка прочности стенки на срез
При малых толщинах стенок колонн их необходимо проверить на срез в месте прикрепления к ним ребер. Прочность стенки обеспечивается при условии:
где tст – толщина стенки колонны.
При невыполнении условия (124) рекомендуются дополнительные накладки на стенку увеличивающие ее толщину, или увеличить высоту ребра.
г) Окаймляющее ребро
Для обеспечения жесткости оголовка опорное ребро укрепляют нижним окаймляющим ребром. Размеры окаймляющего ребра принимаются по принципу поперечных ребер балок (44, 45, 46). Катет сварных швов принимается конструктивно.
д) Анкерные болты
Балка соединяется с колонной при помощи анкерных болтов, которые принимаются конструктивно. Болты могут быть закреплены на колонне в отверстиях нормальной или повышенной точности. Анкерные отверстия в полке главной балки должны быть в 2 – 3 раза больше диаметра анкерного болта, с установкой шайбы с отверстием нормальной точности под болт. Шайба перекрывает отверстие. После ее установки она обваривается по периметру (рис. 51, сеч 3-3). Анкерные болты желательно устанавливать со стороны пролета для избежания возникновения растягивающих усилий во время деформации опорной части балки.
12.6.2. Оголовок колонны сквозного сечения (рис. 51б).
Конструктивной особенностью оголовка сквозных колонн является наличие траверсы. Траверса воспринимает нагрузку от опорного давления балок через опорную плиту и передает ее на стенки ветвей колонны.
Высота траверсы зависит от длины сварного углового шва:
где lw - длина сварных швов (прил.4).
Высота траверсы принимается кратной 50 мм.
Толщина траверсы назначается из условия прочности на срез:
Толщина траверсы принимается кратной сортаменту на листовую сталь.
б) Окаймляющее ребро
Нижнее окаймляющее ребро принимается конструктивно: ширина bок.р принимается с учетом размещения внутри колонны, толщина tок.р–не менее толщины траверсы (рис.52).
в) Проверка прочности траверсы.
Траверса представляет собой неравнополочный двутавр (рис.52). Верхняя полка – это опорная плита, нижняя – окаймляющее ребро. Траверса работает как однопролетная балка, опорами которой являются ветви колонны. Расчет траверсы выполняется по алгоритму (прил.3). Крепление осуществляется при помощи сварных угловых швов.
Рис. 52. Оголовок сквозной колонны.
─Прочность траверсы по нормальным напряжениям обеспечивается при условии:
где Mтр, Wтр - изгибающий момент и момент сопротивления сечения траверсы.
где N – опорная реакция главных балок, с – расстояние между внутренними гранями стенок ветвей; (3/2) – учитывает неравномерность передачи силы.
─Прочность траверсы по касательным напряжениям обеспечивается при условии:
где Qтр=N/2, - поперечное усилие, возникающее в траверсе.
─Прочность траверсы от совместного действия нормальных и касательных напряжений:
Дальнейший расчет оголовка сквозной колонны (расчет опорного ребра и проверка его работы на срез) выполняется аналогично расчету оголовка сплошной колонны.
12.6.3. Опирание балок на полки колонны (рис.51в)
Опорная плита принимается по методике, приведенной выше. Для плотного примыкания поверхность плиты следует строгать.
Катет сварных швов kf принимается конструктивно при фрезерованном торце колонны. В противном случае опорное давление передается на колонну через сварные швы, расчет которого производится по алгоритму (прил.4). Рекомендуется проверить прочность сварных швов или определить катет шва:
где N * - опорная реакция одной балки; lw=b-10 - расчетная длина шва, мм; b – ширина полки (ветви) колонны, мм.
12.6.4. Опирание балки на колонну сбоку (рис. 53)
При таком опирании необходимо произвести расчет опорного столика и сварных швов, прикрепляющие столик к колонне (см. расчет опирания балки на колонну). Торец опорного ребра балки и верхняя кромка столика фрезеруются. Размеры столика принимаются конструктивно:
Верхний уровень отверстий под монтажные болты, для крепления балки не должен располагаться выше середины высоты балки.
Рис. 53 Опирание балки на колонну сбоку.
Расчет оголовка колонны
Оголовок колонны сквозного сечения (рис.54)
Размеры опорной плиты назначаются конструктивно:
tpl=10 мм; bpl=510 мм; hpl=300 мм,
Высота опорного ребра назначается из условия прочности сварных швов:
Rw¦=180 МПа – табл. 56/1/; gw¦=1–п. 11.2/1/; gс=1,1–табл. 6/1/; b¦=0,7–табл. 34/1;
Rwz=0,45Run=0,45×365=164,3 МПа –табл. 3/1/; bz=1,0–табл. 34/1/; gwz=1–п.11.2/1/;
Разрушение по по металлу шва:
Разрушение по границе сплавления:
Необходимую длина сварного шва определяем при разрушении по металлу шва:
где – опорная реакция главной балки;
hp=lw +1=4,5 см. Конструктивно назначаем высоту реба hp=20 см, толщину tР=10мм.
Рис. 54. Оголовок сквозной колонны
Поперечное сечение опорного ребра определяется из условия прочности смятия торцевой поверхности
– площадь опорного ребра;
, принимаем tp=10 мм тогда bp=2.76/2*1=1.38 см принимаем bp=20 мм;
Нижнее окаймляющее ребро. Назначаем ширину ребра bок.р=150 мм < H = 200 мм (рис. 54), толщину tок.р–10 мм.
Назначаем толщину траверсы tтр=10 мм.
Определим геометрические характеристики сечения (рис. 55):
Рис. 55. Траверса оголовка колонны
Статический момент сечения:
Положение центра тяжести:
y=S/A=1324/86=15,4 см
Определяем усилия действующие в траверсе (рис. 56):
где с=bтр–2d =410–2*5,2=407,4 мм;
Проверка прочности траверсы:
─по нормальным сечениям:
Прочность по нормальным сечениям обеспечена.
─по наклонным сечениям:
Прочность по наклонным сечениям обеспечена.
─от совместного действия М и Q:
Прочность от совместного действия M и Q обеспечена.
Рис. 56 Расчетная схема траверсы.
12.8. Диафрагмы жесткости
Стержень колонны необходимо укрепить поперечными диафрагмами жесткости (рис.57), которые воспринимают скручивающие усилия.
13. Узлы сопряжения конструкций между собой
При конструировании узлов сопряжения необходимо проследить путь движения усилия с вышележащей конструкции на нижележащую. При этом необходимо обратить внимание на места, где может произойти разрушение.
В расчетах узлов сопряжений определяются размеры сварных швов, число болтов, размеры накладок. Расчетной силой является опорная реакция вспомогательной балки, увеличенная на 20 % вследствие возможной внецентренной передачи усилия на поперечное ребро главной балки.
Рис. 57 Диафрагм жесткости.
а - расположение диафрагм по длине колонны; б – листовая диафрагма; в – уголок с распоркой и ветвями образует жесткую фигуру (диафрагму)
13.1. Сопряжения балок настила с второстепенными балками
В большинстве случаев балки настила опираются на второстепенные балки этажно (рис. 58). При этом необходима проверка на устойчивость опорной части балки настила и проверка на местное смятие стенки второстепенной балки.
Рис. 58 Этажное сопряжение балок:
а – опирание без ребер; б – опирание с ребрами; 1 – балка неразрезная; 2 - балка разрезная.
13.1.1. Проверка устойчивости опорной части балки настила.
Устойчивость опорной части обеспечивается при условии:
где F – опорная реакция балки настила; φоп,ч- коэффициент устойчивости опорной части, определяется по табл.72/1/ в зависимости от λоп.ч; Аоп.ч – площадь сечения опорной части:
bп – ширина полки второстепенной балки; t – толщина стенки балки настила.
где h – высота стенки балки настила; - радиус инерции опорной части; Jоп.ч- момент инерции опорной части относительно продольной оси стенки (рис. 58).
При невыполнении условия (132) необходимо установить опорное ребро. Площадь опорной части ребра определяют из условия:
при этом ребро плотно подгоняют к верхней грани нижней полки балки настила и ее стенке. Конструктивно размеры опорного ребра принимают с учетом формул (44) – (46). Расчет на устойчивость необходимо повторить по формуле (132), с учетом ребра. Необходима проверка прочности сварных швов, крепящих ребро, на усилие F.
Катет углового сварного шва ребра рассчитывается по алгоритму (прил.4) и определяется по одной из формул:
где lw=h-20 - расчетная длина шва; h – высота стенки балки настила;
13.1.2. Проверка на местное смятие стенки второстепенной балки.
Проверка на местное смятие стенки второстепенной балки производится аналогично проверки стенки главной балки (43) по п.5.13/1/.
13.2. Сопряжение второстепенных балок с главными балками
13.2.1. Этажное опирание
Сопряжение второстепенных балок с главными может быть этажным. В этом случае расчет производится по методике этажного сопряжения балок настила. В курсовой работе этажное опирание необходимо применять при консольной второстепенной балке.
13.2.2. Сопряжения в уровне и в пониженном уровне
Узлы сопряжений могут представлять различные варианты (рис. 59).
Рис. 59 Сопряжение второстепенных балок с главными:
а– в уровне на болтах; б – в уровне на болтах через ребро (уголок); в – в уровне на опорный столик; г – в пониженном уровне на болтах; д – в пониженном уровне на болтах через ребро.
а) Сопряжение через болты (рис.59а)
В узле опорная реакция F передается через стенку, затем через болты на ребро главной балки.
- производится вырез части стенки и полки второстепенной балки со стороны контакта с ребром главной балки;
- поверяется прочность ослабленного сечения стенки второстепенной балки на срез, или определяются необходимые размеры стенки:
где hнт – оставшаяся часть стенки, t – толщина стеки второстепенной балки.
- назначается диаметр и прочность болта (диаметр отверстия), определяется его несущая способность на срез или на смятие. Болты принимаются нормальной точности или высокопрочные;
Расчетное усилие Nb, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:
при срезе болта:
при смятии соединяемых элементов:
где Rbs, Rbp – расчетные сопротивления болтовых соединений (табл.5, 58, 59/1/); d - диаметр болта. А - площадь сечения болта; ∑t – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении (толщина стенки второстепенной балки или ребра главной балки); ns – число расчетных срезов одного болта (один); γb – коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по табл. 35/1/.
- определяется расчетное и конструктивное количество болтов в соединении:
где n – расчетное количество болтов:
- минимальное усилие которое выдерживает один болт при срезе либо при смятии, γc – коэффициент условия работы болтового соединения (п.11.7/1/); 0,1 – количество болтов увеличивается на 10% при несимметричном соединении (п.11.11/1/).
б) Сопряжение через опорное ребро (рис.59 б, д)
В узле опорная реакция F передается через сварной угловой шов, затем через ребро на болты.
- производится расчет сварного углового шва по алгоритму (прил.4). Сварной шов крепит ребро со стенкой второстепенной балки:
где lw = h– расчетная длина углового шва, h – высота стенки второстепенной балки,
- производится расчет прочности опорного ребра второстепенной балки на срез (146);
- производится расчет болтового соединения (147, 148, 149, 150).
в) Опирание на опорный столик (рис.59 в)
В узле опорная реакция F передается на опорный столик. Опорный столик работает как консольная балка, расчет производится по алгоритму (прил.3).
- производится расчет опорной части второстепенной балки на устойчивость (33);
- назначаются размеры опорного столика из условия:
высота столика определяется из условия прочности ребра столика на срез, при этом толщина ребра столика принимается соизмеримой с толщиной поперечного ребра главной балки:
где tстл ≈ tp – толщина ребра столика, tp – толщина ребра главной балки;
площадь полки столика должна быть больше площади опирания второстепенной балки:
bстл≥b - ширина полки столика, b - ширина полки второстепенной балки,
tстл≥tп - толщина полки столика; tп- толщина полки второстепенной балки.
- производится проверка прочности опорного столика по нормальным и касательным напряжениям:
где Wстл – момент сопротивления столика (сечение тавровое), Мстл=F·e - изгибающий момент в столике.
Сопряжение балок настила с главными балками
Балки настила опираются этажно на главные балки (рис.61)
Проверка устойчивости опорной части балки настила:
FОП =6,74 кН – опорная реакция балки настила.
Площадь опорной части:
, по табл. 72/1/ определяем φ=0,118
Устойчивость обеспечивается, опорное ребро не требуется.
Рис. 61. Сопряжение балки настила с главной балкой
Монтаж балок настила осуществляется при помощи болтов диаметром d=20 мм, диаметр отверстия d=22 мм. Соединение выполняется через уголок 70×70×7 длиной 100 мм. Уголок крепится на главной балке при помощи фланговых швов kf =5 мм (рис. 61).
Проверка на местное смятие стенки главной балки:
Прочность обеспечивается ребра не требуются.
14. Расчет и конструирование связей
Связи обеспечивают устойчивость колонн из плоскости рамы, в направлении, перпендикулярном плоскости главной балки, а также воспринимают ветровые нагрузки, действующие на торцы зданий. Использование распорок (рис. 25, 33, 34) уменьшает расчетную длину колонны из плоскости рамы. Связи устанавливают расчетную схему колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости главной балки (рис. 62, 64).
Связи проектируют из одиночного металлопроката (уголки, швеллеры), либо объединяют его в группы по два профиля в одном элементе (рис.62). Сечение связей принимается, как правило, конструктивно и проверяется по условию на предельную гибкость в плоскости связей и из их плоскости.
При проектировании связей необходимо произвести центрацию осей связей и колонны для избежания дополнительных усилий в колонне, например, скручивание. Связи устанавливаются симметрично относительно сечения колонны.
При определении размеров косынок следует учитывать:
а) конструктивные требования по сварным угловым швам:
- длина шва должна быть не менее 40 мм, lw≥40 мм;
- длина шва должна быть не менее 4 катетов: lw≥4kf.
б) конструктивные требования по болтовым соединениям /1/:
- минимальное расстояние между центром отверстия и гранью косынки a должно быть больше 1,5d; a≥1,5d (рис. 63);
- минимальное расстояние между центром отверстия и торцом связи б должно быть больше 2d: б≥2d (рис. 63);
- минимальное расстояние между центрами отверстий монтажных болтов на косынке в должно быть больше 2,5d: в≥2,5d (рис. 63).
Связи между колоннами в основном работают на растяжение, следовательно, сечение их подбирают по предельной гибкости [λ] для растянутых элементов (табл.20/1/).
Из условия (п.6.16/1/)
, (146)
определяется требуемый радиус инерции сечения связи в плоскости y-y.
где ly – расчетная длина связи в плоскости y-y.
Рис. 62. Связи, расчетная схема.
h – высота сечения колонны, b – ширина сечения колонны, ly- расчетная длина связи в плоскости y-y, lx – расчетная длина связи в плоскости x-x, а – сечение связей в виде швеллера из парных уголков, б – сечение связей из швеллера, в - сечение связей в виде тавра из парных уголков.
Рис. 63 Определение размеров косынки.
Рис. 64 Узлы крепления связей на колонне
По сортаменту подбирается номер проката, компонуется сечение, определяются его геометрические характеристики и производится проверка в плоскости x-x:
.(147)
Сечение связей подбираем по предельной гибкости для растянутых элементов.
[λ]=300 -табл.20/1/.
– требуемый радиус инерции;
где – расчетная длина в плоскости x-x (рис.65).
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение.
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние.
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою.
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы.
Содержание
2. Расчеты и конструирование изгибаемых конструкций балочной клетки
2.1.Расчет прокатной балки настила
На прокатную балку передается с настила полезная (временная) нагрузка, определяемая по заданию как нормативная равномерно распределенная по площади рн, так как собственные массы прокатной балки и настила еще не известны, то эта нагрузка определяется заданием как нормативная равномерно распределенная по площади gн. Грузовая площадь для прокатной балки настила а×L2 (рис 1.1.)
Рис .1. Схема балочной клетки нормального типа
а – монтажная схема; б – поперечный разрез
1. Нормативная погонная равномерно-распределенная нагрузка на балку
G н = ( g н + р н ) × а = (250+2100) × 2 = 4700 кг/м=47 кг/cм
Рис.2. Расчетная схема балки настила
2. Расчетная погонная равномерно-распределенная нагрузка на балку
G = (γfg × g н + γfр × р н ) × а =(1,05×250 + 1,1×2100) × 2 = 5145 кг/м=51,4 кг/cм
γfg = 1,05 – коэффициент надежности по постоянной нагрузке;
γfр =1,1 - коэффициент надежности по временной нагрузке.
3. Расчетный максимальный изгибающий момент в середине пролета
4. Расчетная поперечная сила на опоре
= (5145×8) /2=20580 кг
5. Определяем по таблице 50*СНиП II-23-81*[1], к какой группе относится рассчитываемая конструкция и выбираем класс стали.
По таблице 51*[1] определяем расчетное сопротивление Rу, соответствующее выбранному классу стали.
Группа 2, класс стали – С 245, Rу =2450 кгс/см 2
6. Из условия равенства в крайних волокнах балки нормальных напряжений расчетному сопротивлению стали определяем минимальное значение требуемого момента сопротивления балки.
где =1 – коэффициент условий работы (табл. 6*[1]).
Rу – расчетное сопротивление стали, взятое по пределу текучести (табл. 51 [1]) СНиП II-23-81 *
Rу = 2450 кгс/см 2
По сортаменту подбираем номер прокатного двутавра из условия:
(I предельное состояние).
поэтому выбираем двутавровую балку №55
Двутавровая балка №55: Ix=55962 см 4 , Sx=1181 см 3 , d=11 мм.
8. Проверяем прочность сечения балки по касательным напряжениям (I предельное состояние):
где Rs- расчетное сопротивление стали срезу (таблица 1 [1]);
γс –коэффициент условий работы (табл.6 [1]);
условие выполняется
Проверка по касательным напряжениям для прокатных балок обеспечивается толщиной стенки.
9. Проверка жесткости балки (II предельное состояние):
Прогибы балки от действующих нагрузок не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования (СНиП 2.01.07-85), при этом должно выполняться условие:
где Е – модуль упругости стали, Е = 2,1×10 6 кгс/см²;
[ f ] = (1/250)×l предельно допустимый прогиб балки (СНиП 2.01.07-85 [ 2 ]).
Для балки настила относительный прогиб элементов (к пролету l): 1/250.
Крепление опорного столика(Me) к Ж/б колонне
Кто-нибудь сталкивался?.Реконструкция промздания. Делаю антрисольный этаж.Металлический каркас. Как опереть главные балки на существующие ж/б колонны(300х500). .
Точнее закрапить опорный столик. Есть вариант через металлическую обойму из уголков и через стойку вдоль колонны с опиранием на стакан.
тут в документах вроде бы лежал не то альбом решений при реконструкции, не то учебникпореконструкции. там было несколько вариантов, таких как установка закладных на эпоксидном клее, приварка столиков к арматуре колонны, вариант собоймой.
Проще всего с обоймой.
Там есть нюанс. Свариваются 2 рамки. На одну привариваются пластины. Все это ставится. Потом пластины разогреваются газом и привариваются ко второй рамке. Остывая они стягиваются и включают обойму в совместную работу с колонной.
Приветствую вас, братья (и сестры) по разуму. Может у кого есть пример расчета крепления опорного столика из металла к арматуре ж/б колонны? У меня в пособии только схема усиления (рисунок прилагается) Буду очень признателен за предоставленную информацию (на сайте найти ответа не смог). Пример расчета есть в "Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности. С. Стройиздат 1971г.". К сожалению эту книгу мне найти не удалось.
Думаю можно приделать закладные с помощью болтов Hilti (HSL кажется). Либо сделать обойму с теми же болтами, чтоб не заморачиваться на нагревании пластин. А на эту городушку уже варить, что Вам надо.
На сайте лежит даже прога для расчета на срез и выдергивание болтов
Эти документы еще никто не отменял:
1. Рекомендации по проектированию стальных закладных деталей для железобетонных конструкций;
2. Методические рекомендации по установке закладных деталей и анкерных болтов приклеиванием к бетону и защите их от коррозии
У нас в глубинке HILTI в диковинку (я знаю их продукцию), дороговато и надо еще в бетон засверлиться не раздолбав полколонны. Проще ее сразу раздолбать и привариться к арматуре
retal. Спасибо за наводки, поищу и посмотрю обязательно, но хотелось бы увидеть конкретный расчет по данному вопросу.
Есть еще некоторое количество цивилизованных способов закрепления даже без Хилти.
Особенно если вы знаете схему армирования.
Шпильки с эпоксидной смолой, например.
К сожалению схема армирования неизвестна, только приблизительно, по серии.
Господа ! У кого-нибудь есть конкретное, практическое предложение?
небольшой начальник в большой местной конторе
на хилти я бы не советовал всетаки они не рпедназначены для больших нагрузок. Усиление надо выполнить полюбом и к элементам усиления приварить опорную плошадку для опирания главных балок
Конструирование и расчет опорной части главной балки
Передача нагрузки от главной балки, установленной сверху на колонну, осуществляется через торцевое опорное ребро. Торец ребра рассчитывается на смятие, для чего он строгается. Выступающая часть а не должна быть больше 1,5tr (рис. 3.19) и обычно принимается 15 – 20 мм.
Рис. 3.19. К расчету опорной части балки
Расчет ребра производится на усилие Fb, равное опорной реакции балки:
Определяем площадь смятия торца ребра:
где – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки), принимаемое по табл. 2.4 для класса стали С255 с Run = 370 МПа.
Принимая ширину ребра равной ширине пояса балки у опоры bh = bf1 = 240 мм, определяем толщину ребра:
По конструктивным соображениям рекомендуется размеры опорного ребра принимать: ;
Принимаем ребро из листа 240´16 мм с площадью Ar = 38,4 см 2 .
Толщина опорного ребра должна быть не менее
где br,ef = br/2 = 240 / 2 = 120 мм – ширина выступающей части:
tr = 1,6 см > 3 · 12
Опорная часть главной балки из своей плоскости (относительно оси z-z) проверяется на устойчивость как условная центрально-сжатая стойка с расчетной длиной, равной высоте стенки . Расчет на устойчивость стойки сплошного сечения при центральном сжатии выполняют по формуле
где φ – коэффициент устойчивости при центральном сжатии, принимаемый в зависимости от условной гибкости по табл. 3.11 для типа кривой устойчивости "с" (см. табл. 3.12).
Расчетное сечение условной стойки включает в себя площадь опорного ребра Ar и площадь устойчивого участка стенки, примыкающего к ребру, шириной
Определяем геометрические характеристики стойки:
As= Ar+ ctw= 38,4 + 22,85 ∙ 1,2 = 65,82 см 2 ;
Коэффициент устойчивости φ = 0,907.
Опорная часть балки устойчива.
Прикрепление опорного ребра к стенке балки осуществляем механизированной сваркой в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* для сварки стали класса С255 (см. табл. 2.5; 2.7 и 3.4):
Rwf = 21,5 кН/см 2 ; Rwz = 16,65 кН/см 2 ; βz = 1,05
следовательно, расчетным является сечение по металлу границы сплавления.
Условие прочности сварных угловых швов, работающих на срез:
откуда катет шва
Принимаем шов с kf = 7 мм, что больше kf,min = 5 мм по табл. 3.5.
Проверяем максимальную длину расчетной части шва:
укладывается в конструктивную длину шва, равную высоте стенки.
Ребро привариваем к стенке по всей высоте непрерывными швами.
Главные балки скрепляют на опоре между собой через прокладку толщиной, равной конструктивному зазору, и с колонной монтажными болтами диаметром 16 – 20 мм, фиксирующими проектное положение балок. Болты взаимного сопряжения балок размещают в нижней зоне балки, что позволяет считать его шарнирным, так как допускается некоторый поворот опорного сечения балок за счет податливости болтового соединения.
УЗЛЫ ГЛАВНОЙ БАЛКИ
Rp-расчетное сопротивление смятию, принимается по табл.
где = 1 коэффициент условий работы
Полученное значение округляем в большую сторону и согласовываем с сортаментом на листовой прокат.
Порядок расчета сварного соединения в опорном узле балки:
1. Назначаем сварочный материал . в зависимости от способа сварки:
Определяем = расчетное сопротивление условному срезу углового шва по металлу шва, принимается по табл. СП в зависимости от сварочного материала;
2. Принимаем для данного материала из стали С245 =
- расчетное сопротивление условному срезу углового шва по металлу границы сплавления, определяемое по = , принимаемое по табл. . * СНиП II–23–81*
3. По табл. 34 СНиП II–23–81* определяем коэффициенты, учитывающие глубину проплавления и .
В первом приближении принимаем минимальный катет шва, по табл.38
4. Находим менее прочное сечение (металл шва или металл границы сплавления)
= =
Расчет ведем для
5. записываю условие прочности углового шва для выбранного сечения:
где – суммарная длина швов по одну сторону стыка. примем ,
1.3. Расчет швов, приваривающих опорный столик к полке колонны;
Толщина столика принимается =40 мм
Ширина столика принимается в зависимости от ширины полки главной балки
Высота опорного столика , принимается исходя из длины швов, приваривающих столик к полке колонны.
Вид сварки и тип сварочного материала принять аналогично :
Из предыдущего расчета принимаю наиболее слабым сечение шва:
Приварку столика производить по двум сторонам.
Катет шва принимаем по табл.38
Ззаписываю условие прочности углового шва для выбранного сечения:
полученное значение округлить в большую сторону.
Размеры tоп – толщина опорного листа и – ширина уменьшенного сечения получены расчетом. Выпуск опорного листа (15 – 20 мм) принят конструктивно (см. рис. 14).
Рис.14. Опорный узел главной балки: а – фасад; б – вид сбоку
При расстановке монтажных болтов в опорном листе балки необходимо выдержать соотношение
где do – диаметр отверстия под монтажные болты.
Размер c – привязка опорного узла главной балки к разбивочной оси – можно получить из узла сопряжения колонны и главной балки (см. рис. 15).
Из схемы видно, что
где h – высота сечения колонны.
Рис.15. Узел сопряжения главной балки с колонной при опирании сбоку
Узел 2 – узел сопряжения балки настила и главной балки.
Расчет сводится к определению количества болтов, необходимых для передачи усилия от балки настила на главную балку.
Порядок расчета болтового соединения
1. Назначаем диаметр болтов и класс прочности.
2. Определяем несущую способность соединения на одном болте по срезу и по смятию
– площадь сечения болта,
– количество болтов в полустыке;
– число плоскостей среза для одного болта;
– расчетное сопротивление материала болта срезу, принимается по табл. 58 СНиП II–23–81* в зависимости от класса прочности болта;
– расчетное сопротивление болтового соединения смятию, принимается по табл. 59 СНиП II–23–81* в зависимости от материала соединяемых элементов;
– коэффициент условий работы болтового соединения, принимается в пределах 0.8÷1, учитывает тип болтов и их количество;
– минимальная сумма толщин соединяемых элементов, работающих (сминаемых) в одном нап
3. Определяем необходимое количество болтов (по одну сторону соединения)
, N – опорная реакция балки настила
полученное количество болтов округляем в большую сторону до целого.
4. Расстановка болтов
Рис. 7. Фасад балки настила при сопряжении ее с главной балкой в одном уровне
Размеры с, m, f и k опорного участка балки (см. рис. 7) настила определяют по узлу сопряжения балки настила и главной балки (см. рис. 8).
Привязку балки настила к разбивочной оси (размер с) можно определить, мм:
где tw – толщина стенки главной балки, мм;
kf – катет шва, приваривающего ребро жесткости к стенке главной
балки, мм.
Размер m – длина участка вырезанной полки, зависит от ширины полки главной балки и может быть определен, как, мм .
Размер f – глубина выреза балки настила, зависит от толщины пояса главной балки tf и определяется, мм:
где kf – катет шва, приваривающего ребро жесткости к поясу главной балки, мм.
Размер k – расстояние между вертикальной осью болтового соединения и краем стенки балки настила – должен быть увязан с шириной ребра жесткости и диаметром отверстия под болты, принятых для сопряжения балок настила и главных балок, таким образом, чтобы
где do – диаметр отверстия, мм.
Количество отверстий зависит от принятого количества болтов, необходимых для восприятия опорной реакции балки настила. При разбивке горизонтальных осей болтового соединения необходимо соблюдение соотношений
Сопряжение полки и стенки балки.
T – сдвигающая сила, воспринимаемая сварными швами, соединяющими стенку и полки (на 1 см длины шва):
Читайте также: