2.3 Расчет местной устойчивости стенки балки.

Местная устойчивость зависит от характера ее напряженного состояния, вида нагрузки и условной гибкости стенки:

Так как условная гибкость меньшн чем 3,2 , то в такой конструкции устойчивость обеспеченна и не требует установки ребер жесткости.

2.4 Расчет опорного ребра

При разрезной схеме балок предпочтение отдают решению с внутренним торцевым опорным ребром, достоинством которого является четкая передача реакции.

Площадь опорного ребра из условия его работы на смятие:

Где: – расчетное собротивление смятию торцевой поверхности при наличии пригонки;– (1 табл. 51);– (1 табл. 2).

Задаюсь толщиной ребра b_p = 18 см, тогда ширина ребра: см, принимаю ее равной 15 мм.

Торцевое ребро расчитываю на смятие при условии, что выступающая ниже часть ребра:

Принимаю выступающую часть ребра равной 20 мм.

Участок балки над опорой рассчитывают на продольный изгиб из плоскости стенки, как условный центрально-сжатый стержень:

Рис 2.7. Распределение размеров опорного ребра

В расчетное сечение стержня включают ребра жесткости и участки стенки балки шириной не более с каждой стороны ребра. Расчетная площадь стержня:

Где C₁ при торцевом ребре равна 0.

Гибкость стержня для определения коэффициента продольного изгиба φ по (2 табл. 1, прил. III).

Где: – момент инерции сечения стержня относительно оси стенки:

Стойка проверку прошла.

Определяю высоту катетов сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке:

Принимаю катет шва равным 4 мм

2.4 Монтажный стык балки

Место выполнения монтажного стыка балки примерно в 1/3 пролёта балки.

Поскольку поднастильные балки ложатся на главную балку с шагом 100 см ,то монтажный стык рационально расположить между двумя поднастильными балками . Таким образом, монтажный стык главной балки располагаем на расстоянии х = 4,125 м от начала балки.

Определяем значения момента и поперечной силы в месте стыка :

Определяем момент, воспринимаемый полкой и стенкой главной балки:

, где

—полный момент в стыке;

—момент инерции двух поясов принятого сечения главной балки;

—момент инерции стенки главной балки;

—полный момент инерции сечения главной балки.

Рисунок 2.10. Расчётная схема.

Определяем усилие, воспринимаемое горизонтальной накладкой:

В соответствии со СНиП II-23-81* “Стальные конструкции. Нормы проектирования” принимаем для накладок марку стали 18 сп, класс стали С255, МПа

Определяем сечение горизонтальной накладки:

Принимаем толщину накладки по сортаменту на прокатную сталь равную

.

Стык осуществляется на высокопрочных болтах из стали 40Х «селект».

Из СНиПа выбираем высокопрочный болт из стали 40Х «селект» диаметром 24 мм и площадями:

;

—временное сопротивление.

Расчётное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, равняется:

, где

—расчётное сопротивление высокопрочного болта на растяжение. ;

—площадь болта нетто;

—коэффициент условий работы соединения (при;при;при)n — количество болтов;

—коэффициент надёжности;

—коэффициент трения, зависящий от характера обработки поверхностей соединяемых элементов.

Способ обработки — пескоструйный, статическая нагрузка, зазор между болтом и отверстием

Число высокопрочных болтов в соединении поясов:

, где z — число поверхностей трения.

Принимаем чётное количество болтов и размещаем их как показано на рисунке

Рисунок 2.11. Монтажный стык поясов.

Принимаем толщину вертикальной накладки равной 14 мм. Равномерно располагаем чётное количество болтов в три ряда на вертикальной накладке (рисунок 2.12.) с расстоянием между болтами а = 170 мм.

Рисунок 2.12. Монтажный стык стенки.

Расстояние между болтами из условия возможности их установки принимают на 120…180 мм меньше высоты стенки:

Задаёмся К рядами болтов по вертикали, К = 6

Находим расстояние между рядами болтов по вертикали

Окончательно принимаем а , округляя в меньшую сторону, и уточняем

мм

Усилие, действующее на каждый болт, расположенный на половине накладки от поперечной силы:

Проверяем усилие, действующее в наиболее напряжённых крайних болтах от момента:

,где

—сумма квадратов расстояний между болтами, равноудалёнными от нейтральной оси балки.

Находим результирующее усилие в крайних болтах:

Находим необходимое количество рядов болтов:

Принимаем по три ряда высокопрочных болтов с каждой стороны накладки.