Расчет крепления балки настила к главной балке

Расчет соединения пояса главной балки со стенкой

Пояс балки со стенкой соединяется двусторонними сварными швами, выполненными автоматической сваркой в «лодочку».

Рисунок 8 – Сварное соединение главной балки со стенкой колонны

Определяем срезывающее усилие на 1 погонный сантиметр одного шва:

, [кН/см] (5.1)

где N – срезывающее усилие (кН/см);

Q – расчетная поперечная сила в опорном сечении, (кН);

S_f – статический момент инерции сечения пояса относительно нейтральной оси, (см³);

I_х – момент инерции сечения, (см⁴);

(5.2)

Сварные швы таврового соединения рассчитывают по 2 плоскостям.

Рисунок 9 – Сварной шов таврового соединения

1 – по металлу шва; 2 – по линии сплавления.

Расчет прочности сварного соединения

Сварные угловые швы рассчитывают на условный срез по двум сечениям:

Для 1^ого сечения (по металлу шва):

(5.3)

Для 2 ^ого сечения (по линии сплавления):

(5.4)

где k_f – катет шва, определяющийся в зависимости от толщины свариваемых деталей, способа сварки, типа соединения (см. таблицу 4.5, Горев В.В. 1 том);

β_f, β_z – коэффициенты проплавления (см. таблицу 34, СНиП II-23-81);

β_f =0,7; β_z = 1;

l_w – расчетная длина шва, l_w=1см;

γ_wf, γ_wz – коэффициенты условия работы шва, принимаем равные 1;

γ_c – коэффициент условия работы конструкции, принимаем равным 1;

R_wf, R_wz –расчетные сопротивления для Ст. 235 по металлу шва (приложение 2, Горев В.В. 1 том), из зоны сплавления (приложение 1, Горев В.В. 1 том);

R_wf=20 кН/см²;

R_wz=22 кН/см²;

k_f=0,4 см.

9,4 кН/см² ≤ 20 кН/см²

6,5 кН/см² ≤ 22 кН/см²

Расчет крепления балки настила к главной балке

Балки настила своими стенками прикрепляются к ребрам жесткости главных балок при помощи болтов, размещаемых в один вертикальный ряд.

1 – главная балка; 2 – второстепенная балка; 3 – ребро жесткости

Рисунок 10 – Сопряжение главной и второстепенной балок

По условию данного курсового проекта необходимо рассчитать прикрепление балок настила к главным балкам в двух вариантах.

1. На болтах нормальной и грубой точности;

2. На высокопрочных болтах

1 вариант

Расчет количеств болтов грубой и нормальной точности

, [шт] (8.1)

;

Расчет на срез

, [кН] (8.2)

= 15 кН/см^{2 -} расчетное сопротивление болта на срез;

=0,9;

Расчет на смятие

, [кН] (8.3)

∑t -10 мм - наименьшая из толщин (ребра жесткости или стенки балки);

=35 кН/см² - расчетное сопротивление болта смятию

2 вариант

Расчет количества высокопрочных болтов

, [шт] (8.4)

, [кН] (8.5)

где – временное сопротивление разрыву высокопрочного болта из стали 40Х (

=0,8 – коэффициент условия работы;

- площадь поперечного сечения болта нетто;

=0,58 - коэффициент трения в зависимости от способа подготовки поверхности соединяемых элементов при пескоструйной обработки;

=1,35 - коэффициент надежности болтового соединения;

В результате расчетов принимаем 2 высокопрочных болта диаметром 24 мм.

Расчет опорного ребра

Опорное ребро – элемент главной балки, предназначенный для крепления ее к колонне по средствам опорного столика.

1 – колонна; 2 – опорное ребро; 3 – главная балка.

Рисунок 9 – Сопряжение главной балки с колонной