Расчет поясных швов

3.5 Расчет поясных швов

Поясные угловые швы выполняются автоматической сваркой. Расчет этих швов производится на сдвигающее усилие, действующие на единицу их длины

кН/см.

Поясной шов рассчитывается на условный срез по двум сечениям

- по металлу шва (сечение 1)

.

кН/см² кН/см².

Прочность на срез по металлу шва обеспечена.

- по металлу границы сплавления (сечение 2)

 кН/см² кН/см².

Прочность на срез по металлу границы плавления обеспечена.

Где:

 - количество швов, для односторонних соответственно ;

 - катет шва. Принимаем см;

 - коэффициенты глубины провара шва. Соответственно при автоматической сварке проволокой с мм c положением шва “нижнее" , ;

 - расчетное сопротивление срезу по металлу шва. Принимаем проволоку марки Св-08 с кН/см²;

 - расчетное сопротивление срезу по металлу границы плавления

 кН/см².

 - нормативное значение временного сопротивления. кН/см².

3.6 Расчет опорных частей балки

 

Узел опирания на колонну крайнего ряда

На опоре балки действует реакция , восприятие которой предусматривается через опорные ребра.

При размещении опорных ребер в узле, расположенном над колонной крайнего ряда, используем решение, предусматривающее их постановку непосредственно по оси колонны. Нижние торцы ребер в этом случае фрезеруются для плотной пригонки к поясу балки, а для пропуска поясных швов в ребрах срезают углы, что уменьшает их ширину по торцу 40мм.

Задаемся шириной опорных ребер, исходя из условия

см

Где:

см - ширина пояса главной балки;

см – толщина стенки главной балки.

Принимаем см. Толщину опорных ребер назначаем из условия смятия торцов, принимая во внимание срезы углов

см

Из условия местной устойчивости проверяем найденную толщину опорного ребра

см > см

Окончательно, увязываясь с сортаментом листовой стали, принимаем см.

Устойчивость опорной части балки из плоскости стенки проверяют, рассматривая ее как условный шарнирно-опертый стержень, равный по высоте стенке балки. Площадь поперечного сечения такого стержня включает, кроме опорных ребер, еще и части балки, участвующие в восприятии опорной реакции:

 см²

Определим момент инерции, радиус инерции сечения и гибкость этого стержня:

см⁴

см

;

Выполним проверку

кН/см² кН/см²

Устойчивость обеспечена.

Узел опирания на колонну среднего ряда

На колонне среднего ряда устанавливаются две главные балки, что приводит к необходимости более компактного решения их узлов опирания. В этом случае единое опорное ребро приваривается к торцу балки. Ширина такого ребра назначается из условия

см

Принимаем см.

Толщина опорного ребра из условия смятия

см

проверяем из условия местной устойчивости

0,6 см < см

Окончательно, увязываясь с сортаментом листовой стали, принимаем см.

Устойчивость из плоскости стенки проверяется с учетом участия в работе части принадлежащей стенки балки. В этом случае площадь, момент инерции, радиус инерции поперечного сечения и гибкость условного стержня будут равны

см²

см⁴

см

Выполним проверку

кН/см² кН/см²

Устойчивость обеспечена.

3.7 Расчет и конструирование сопряжений балок настила с главными балками

 

В случае сопряжения балок в одном уровне, стенка балки настила крепится к ребру жесткости главной балки на болтах, для чего в ее полке и части стенки делаются вырезы.

Максимально допустимый диаметр отверстия в балке настила см.

Определяем наружный диаметр болтов соединения, его величина для болтов класса точности В принимается на 3мм меньше диаметра отверстия, т.е.

см.

Окончательно, увязываясь с существующими диаметрами болтов, принимаем d=18мм.

В соответствии с принятым диаметром болтов уточняется диаметр их отверстий

см.

Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом, определяется для случаев:

- среза болта соединяемыми элементами

кН

- смятия наиболее тонкого из соединяемых элементов

кН

Где:

кН/см² - расчетное сопротивление болтов срезу;

 кН/см² – расчетное сопротивление смятию соединяемых элементов;

 - коэффициент условий работы соединения, для многоболтовых соединений при болтах класса точности В, равен 0,9;

 - наружный диаметр болта, см;

 - расчетная площадь сечения болта

 см².

 - число расчетных срезов одного болта, в данном случае - 1;

 - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; в данном случае равняется толщине ребра жесткости см.

кН. Определяем требуемое количество болтов:

.

.

 

Список литературы

1.  Беленя Е.И. Металлические конструкции. – М.: Стройиздат, 1986.

2.  Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций. – М: Стройиздат, 1991.

3.  СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции. – М.: Госстрой СССР, 1990.

4.  СНиП 2.03.01-84. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: Госстрой СССР, 1984.