6. Расчет и конструирование сопряжения балки настила с главной балкой

Наиболее простой вид сопряжения балок — поэтажное опирание (рис. 6.1, а). Однако в тонкостенных прокатных профилях возможна потеря прочности и устойчивости стенки в местах приложения местной нагрузки при отсутствии ребер жесткости.

а. б.

Рис. 6.1.

П роверку прочности проводят по формуле

, (6.1)

где F — опорная реакция балки настила; b — длина передачи давления на балку настила; k — расстояние от наружной грани полки до начала внутреннего закругления, а проверку устойчивости по формуле

, (6.2)

где  — принимают как для центрально сжатой стойки по гибкости  = h/(0,29t_w); _ef = b+0,5h_w — условная длина распределения опорного давления.

Если стенка балки настила окажется неустойчивой, ее необходимо укрепить торцовым или внутренним ребром жесткости с проверкой анало­гично опорным ребрам главной балки.

Для уменьшения строительной высоты перекрытия сопряжение балок решают в виде примыкания балок настила к главным балкам в уровне верхнего пояса. Крепление балок осуществляют на болтах непосредственно к ребрам жесткости или че­рез коротыши из уголка (рис. 6.1. б). В качестве расчетных принимают болты класса точности В, а при больших опорных реакциях балок настила — высокопрочные болты. Количество болтов определяют по формуле

, (8.3)

где N_min — минимальная несущая способность одного болта на срез, смятие или несущая способность высокопрочного болта. Увеличение опорной реакции балки настила связано с учетом час­тичного защемления и появления опорного момента.

Требуемую длину сварного шва определяют по формулам (5.27, 5.28).

Кроме того, необходимо проверить прочность ослабленного сечения балки на срез от действия опорной реакции балки.

7. Конструирование и расчет центрально сжатой колонны

7.1. Выбор расчетной схемы.

Расчетная схема колонны постоянного сечения определяется спосо­бом закрепления ее в фундаменте, а также способом прикрепления балок, передающих нагрузку на колонну. Для колонн балочных клеток расчетную схему обычно принимают с шарнирным опиранием на фундамент и шарнир­ным присоединением балок. Стержень колонны может быть сплошным (дву­тавр, труба) или сквозным (швеллера, уголки, двутавры, соединенные безраскосной или раскосной решеткой).

7.2. Компоновка сечения колонны сплошного сечения.

Для определения в первом приближении требуемой площади сечения принимают гибкость колонны в пределах  = 100…70 для колонн с наг­рузкой до 2500 кН и  = 70…50 для нагрузки 2500…4000 кН. По табл. 72 [4] находят значение  и определяют требуемую площадь

(7.1)

и требуемый радиус инерции

, (7.2)

где _ef =   — расчетная длина колонны;  — коэффициент, учитывающий способ закрепления опорных частей колонны.

По приложению 10 [1] или таблице 8.1 [2] определяют коэффици­енты соотношения радиуса инерции и генеральных размеров сечения _x, _y и определяют ширину сечения

. (7.3)

Для Н–образного сечения конструктивно назначают высоту сечения h (обычно h = 1,2…1,4 b).

Установив размеры сечения, подбирают толщину элементов исходя из требуемой площади и условий обеспечения местной устойчивости

, (7.4)

где — наибольшая условная гибкость стенки, принимаемая по табл. 27 [4];

, (7.5)

Для трубчатого сечения колонны по требуемой площади и диаметру по сортаменту подбирают соответствующий профиль.

После подбора сечения стержня определяют геометрические харак­теристики сечения. По минимальному радиусу инерции определяют гибкость , условную гибкость , определяют  по формулам п. 5.3 или по табл. 72 [4] и про­веряют прочность и устойчивость назначенного сечения (п. 5.1, [4]). Местная устойчивость элементов обеспечена принятыми размерами при компоновке.

При отношении

(7.6)

стенки сплошных колонн следует укреплять поперечными ребрами жест­кости через (2,5…3)h_w на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер. Размеры ребер принимают аналогично ребрам стен­ки балок.