Проектирование металлической балочной площадки (стр. 4 из 6)
Вычислим критическое напряжение
,Проверка устойчивости :
.Выполняется, устойчивость стенки отсека обеспечена.
Выполненные проверки показывают, что при принятой схеме расстановка рёбер жёсткости устойчивости стенки балки обеспечена.
Расчет и конструирование узлов и деталей балки.
Поперечное и промежуточное рёбра жесткости
Балки настила опираются на верхний пояс главной балки с двух сторон. Для воспрепятствования отгиба поясов балки предусмотрены парные симметричные ребра жёсткости.
Рис. 5 Конструкция поперечных промежуточных рёбер жёсткости
Ребра жёсткости привариваются к стенке и поясам непрерывными угловыми швами, катет которых принимают из условий качественного провара Kf= 6мм,
Ширина выступающей части парного симметричного ребра
;По ГОСТ 103-76* принимаем
.Толщина ребра:
;В соответствии с ГОСТ 103-76* bh*th=90*6мм.
Для пропуска поясных сварных швов, соединяющих пояса со стенкой, по торцам ребер устраиваем скосы размером 40 х 60 мм.
Рёбра жёсткости прикрепляем полуавтоматической сваркой к верхним поясам двухсторонними угловыми швами, к стенке и нижнему поясу односторонним угловым швом.
Соединение поясов балки со стенкой
Соединение поясов со стенкой выполняем двухсторонними сварными угловыми швами, т.к. балка работает с развитием пластических деформаций. Сварка – автоматическая, в лодочку, сварочная проволока марки Св-08А по ГОСТ 2246-70* с Rwf=18кН/см2; Коэффициенты глубины провара
; 
. Проверяем достаточность катета швов под первой от опоры балкой настила: 
, где 
; 
Таким образом, минимального катета шва kf=6мм достаточно для обеспечения прочности поясных швов.
Монтажный стык отправочных элементов балки
Принимаем болты d=20мм (Аbn=2.45см2) из стали 40X «селект» (Rbun=110кН/см2); диаметр отверстий под болты d0=23мм; способ очистки соединяемых поверхностей – стальными щетками(
); контроль за натяжением стержня болта – по моменту закручивания( 
).Несущая способность одного болта, имеющего две поверхности трения (К=2):
.Стык поясов:
-предельное усилие, воспринимаемое поясом:
.-требуемое количество болтов по одну сторону стыка:
.Принимаем nf= 6 болтов.
-определяем ширину накладок, располагаемых с внутренних сторон поясов:
.Принимаем bpf=180мм.
-из условия равнопрочности пояса и стыковых накладок определяем толщину накладок:
.Окончательно tpf=10 мм.
-проверяем прочность ослабленного сечения нижнего растянутого пояса отверстиями под болты. Площадь сечения пояса нетто
.прочность обеспечена.
-проверяем прочность накладок, ослабленных в середине стыка четырьмя отверстиями. Площадь сечения накладок нетто:
.Площадь сечения накладок брутто:
.Т.к.
. То прочность накладок обеспечена.Исходя из принятой схемы расстановки болтов, определяем длину поясных накладок.
По ГОСТ 82-70*
, длинна поясных накладок 
Проверка прочности
-прочность накладок обеспечена.
Стык стенки
Предельный момент воспринимаемый стенкой
-задаваясь расстановкой болтов по высоте накладки, определяем усилие, приходящееся на крайний болт:
.-требуемое количество болтов в одном горизонтальном ряду по одну сторону стыка:
=2шт.-определяем размеры накладки:
Толщина накладки:
Из условия равнопрочности
;Окончательно принимаем
.n - количество шагов болтов по высоте кладки.
Ширина накладки:
.По ГОСТ 82-70* принимаем
.Длина накладок
.Опорный узел балки
-принимая
, определяем требуемую толщину опорного ребра из условия смятия торца: 
,в соответствии с ГОСТ 82-70* toh=12мм. Принимаем
.-проверка местной устойчивости ребра:
.-проверка устойчивости ребра относительно оси z:
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.-прикрепление опорного ребра к стенке осуществляем полуавтоматической сваркой двухсторонними угловыми швами.
Требуемый катет сварных швов:
.Окончательно
.Убеждаемся
.Сопряжение балок
Поперечные вспомогательные балки закрепляют верхний сжатый пояс главных балок от смещений в горизонтальном направлении и тем самым обеспечивают их общую устойчивость при условии, что присоединены на болтах или сварке к этому поясу. Поэтому присоединение поперечных балок рассчитываем на условную поперечную силу Q, возникающую при потере устойчивости главной балкой.
Фиксацию балок настила осуществляем их приваркой к поясу главной балки. Сварку принимаем ручную электродами Э42 с Кfmin =8мм Вf=0.7; Bz=1.0
Условная поперечная сила
Где
Расчётная длина сварного углового шва
Так как
фактическая длина шва 
5..Расчёт и конструирование центрально-сжатой колонны
Выбор материала колонны
По (7 табл.1) устанавливаем, что сварные колонны, работающие при статической нагрузке, относятся к третьей группе конструкций, принимаемая сталь с235 подставляемую по ГОСТ 27772-88, климатический район строительства II4(-30>t≥-40) II5(t>-30).
Предполагаем, что толщина полок профиля ветвей колонны не превысит 20мм, выписываем необходимые для расчёта сопротивления стали;
Ryn=23,5 кн/см2, Ry=23 кн/см2, Run=36 кн/см2, Ru= 35 кн/см2, Rs=13,5 кн/см2.
Расчётная схема колонны
Колонны, поддерживающие главные балки, одноярусные. Учитывая это, принимаем опирание главных балок на колонну сверху, что обеспечивает чёткую передачу опорных реакций балок на стержень колонны, шарнирность сопряжений, простоту и удобство монтажа. Сопряжение колонны с фундаментом принимаем также шарнирным.