2.5. Узел сопряжения балок.

Балки к рёбрам крепим болтами нормальной точности, а затем обвариваем (рисунок 2.13.) Сечение дополнительных рёбер принимаем аналогично сечению рёбер жёсткости:

Ширина выступающей части ребра:

Толщина ребра:

По сортаменту на листовую сталь принимаем полосу шириной и толщиной

Количество болтов, необходимое для закрепления балки :

;

где К =1,1 - при креплении с односторонней накладкой

- расчётное сопротивление болтов на срез, 190 МПа = 19 кН/см² .

- площади сечения болта ,

= 0,9 - коэффициент условия работы соединения. (по СНиП, для высокопрочных болтов)

0,82 2;

Поверяем принятое количество болтов на смятие соединяемых элементов:

см

где d – наружный диаметр стержня болта, d = 24 мм,

Сварку производят электродами Э 42 с R_wf = 180 МПа. Принимаем катет шва Кf = 3 мм и находим необходимую длину шва.

Находим необходимую длину ребра из условия его работы на срез:

см

Необходимая длина шва крепления дополнительного ребра к стенке балки:

Принимаем длину дополнительных рёбер равную 30 см.

Рисунок 2.13. Узел сопряжения балок,

Примыкание к дополнительному ребру.

3. Расчет поддерживающих колонн.

Поддерживающие колонны балочного перекрытия работают на центральное сжатие.

Центрально-сжатая колонна, как конструктивный элемент состоит из: оголовка, воспринимающего нагрузку от вышележащих конструкций; стержня, передающего нагрузку от оголовка к базе; базы.

Далее веду расчет стержня колонны сплошного составного двутаврового сечения.

3.1 Определение нагрузки на колонну.

Нагрузка передается в виде опорных реакций вышележащих конструкций.

Для расчета принимаю центральную колонну как наиболее нагруженную. Нагрузка равна:

3.2. Определение расчётной длины колонны.

Расчётная длина колонны постоянного сечения:

, где

—коэффициент расчётной длины, вычисляемый в зависимости от условий закрепления концов колонны и характера нагрузки. Для заданной колоны принимаем схему закрепления, показанную на рис. 22, при которой коэффициент

—геометрическая длина колонны, равная расстоянию между точками закрепления колонны от поперечного смещения.

Принимаем:

где— отметка верха настила (по заданию);

—толщина настила (см. подраздел 1.2.)

—высота главной балки с учётом опорного ребра

—заглубление колонны от уровня пола (отм. 0.000) до подошвы опорной плиты базы фундамента. Принимаем

3.3 Подбор сечений стержня колонны.

В случае центрально-сжатой сквозной колонны воспринимаемое усилие равномерно распределяется на обе ветви. Отсюда требуемая площадь ветви колонны из условия устойчивости:

Где: – коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента

Для определения предварительно задаюсь гибкостью. Сечение колонны принимаю по сортаменту из условия требуемой площади :

Принимаю двутавровую колонну 30К1 по сортаменту:

Характеристики:

W_x = 1223 см³

I_x = 18110 см⁴

t = 9 мм

q_гп = 65,2 кг/м

h = 296 мм

b= 300 мм

A=108

проверяю принятое сечение относительно оси (ось Х) на гибкость:

где – радиус инерции сечения колонны относительно материальной оси(оси Х),равный радиусу инерции ветви относительно тойже оси.

Условие устойчивости относительно материальной оси (оси Х):

где:

- коэфициэнт продольного изгиба , определяемый в зависимости от

А- площадь сечения одной ветви.

Для проверки сечения относительно оси(оси У) необходимо определить растояние между ветвями, которое определяеться из условия равноустойчивости колонны относительно обеих осей:

где - приведенная гибкость сечения относительно свободной оси (оси У)

Гибкость сечения относительно свободной оси У:

===51.23

где - гибкость ветви относительно оси У на растоянии между планками, ее значение задают из следующих условий:

Растояние между центрами ветвей:

- для ветвей из двутавров равен 0,52

Просвет между ветвями:

где расстояние от центра тяжести ветви до внутренней ее грани

Принимаем размеры планки:

–длина планки

–ширина планки

–принимаем толщину планки равную 12мм

Расстояние между планками:

где –радиус инерции ветви относительно оси У

Расстояние между центрами планок:

l=

Определяем геометрические характеристики сечения относительно свободной оси У

Момент инерции:

где – момент инерции ветви относительно оси У

Радиус инерции:

Гибкость:

Приведенная гибкость:

= 62,63

По приведенной гибкости определяем коэффициент .

Условие устойчивости относительно свободной оси У: