Проектирование металлических конструкций балочной площадки промышленного здания
В средней части балки в зоне учета пластических деформаций необходимо установить ребра жесткости под каждой БН.
Определим зону учета пластических деформаций в стенке:
см
Расстановку вертикальных ребер жесткости принимаем по рис.9
Рис.9
Про
верим средние значения M и Q в 1 отсеке на расстоянии x=277 см от опоры (под БН):
кНм
кН
Определим действующее напряжение:
кН/см2
кН/см2
кН/см2 (см. с.11)
Определим критические напряжения:
кН/см2
Rs=0.58Ry=13,34
Размеры отсека кН/см2
По таб. 7.6 (Бел.) при значение . Расчетное значение , по этому σкр определим по формуле:
кН/см2
Скр=34,6 (по таб. 7.4 Бел.)
Определим σlos,кр, подставляя в нее из таб. 7.5 (Бел.) значение а/2 вместо а:
кН/см2
С1=12,8 (по таб. 7.4 Бел.)
По таб. 7.5 (Бел.) при
Проверка устойчивости стенки:
Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости на расстоянии а=276,9≥2hw=2*120=240 см возможна.
3.7Конструирование промежуточных ребер жесткости
Предусматриваем парные поперечные ребра, симметрично относительно стенки, со скосами для пропуска поясных швов.
Назначим размеры ребер.
Ширина выступающей части ребра:
мм
Принимаем bp=100 мм
Толщина ребра:
мм
Принимаем tp=8 мм
Высота ребра:
hp=hw=1200 мм
3.8 Расчет поясных швов балки
1-1 – сечение по металлу шва
2-2 – сечение по металлу границы сплавления
Расчет производится согласно пункту 11.16 СНиП II-23.81 по формулам:
-- по металлу шва
-- по границе сплава шва
В нашем случае kf=1,2tw=1,2*1=1,2 см
Так как балка работает с учетом пластических деформаций швы, выполняются с двух сторон автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Cв-08А.
βf=0,95
βw=1,05
Коэф. условий работы шва:
γwf= γwz=1
Рассчитаем расчетные сопротивления углового шва:
кН/см2
кН/см2
Где: Rwun=410 МПа = 42 кН/см2 (по таб.4 СНиП II-23.81)
γwm=1,25 (по таб.3 СНиП II-23.81)
Run=360 МПа = 37 кН/см2 (по таб.51 СНиП II-23.81)
Проверим условие (*):
Проверим прочность по металлу шва:
В сварных балках сдвигающую силу приходящуюся на 1 см длины определяют через касательные напряжения:
Qmax,Ix/,Sп – см. с.11
Таким образом прочность по металлу шва обеспечена.
Учитывая условие (*) расчет прочности по границе сплава шва можно не делать.
3.9 Расчет опорного ребра сварной балки.
Определим требуемую площадь смятия торца ребра:
см2
Принимаем ребро 250x12 мм, так как Ар=25x1,2=30≤Артр=28,41 см2
Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z:
см
см2
см4
см
кН/см2
=0,963 (по прил. 7 Бел.)
Крепим опорное ребро к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Cв-08ГА.
Проверим прочность по границе сплавления шва:
-- см. с.15
см
Рассчитаем расчетные сопротивления углового шва:
Где: Rwun=450 МПа = 46 кН/см2 (по таб.4 СНиП II-23.81)
γwm=1,25 (по таб.3 СНиП II-23.81)
Run=360 МПа = 37 кН/см2 (по таб.51 СНиП II-23.81)
βf=0,95
βw=1,05
Коэф. условий работы шва:
γwf= γwz=1
Таким образом прочность по границе сплавления шва обеспечена.
Проверим условие (**):
Так как условие (**) выполняется проверку прочности по металлу шва можно не проводить.
Ребро приваривается к стенке по всей высоте сплошными швами.
Устройство опорного ребра главной балки см. рис.11
Рис. 11
3.10 Расчет монтажного стыка сварной балки на высокопрочных болтах
Стык делаем в середине пролета балки, где Мmax=3026,16 кНм и Q=0 кН
Стык осуществляем высокопрочными болтами d=20мм из стали 40Х «Селект», имеющих по таблице , обработка пескоструйная.