Усиление металлических балок при реконструкции здания (стр. 2 из 2)
После подстановки исходных данных получим:
х1 = 1,710м; х2 = 4,589 м.
Фактическую длину элементов усиления принимаем несколько больше теоретической (на 200-300 мм с каждой стороны) для обеспечения полного включения элементов усиления в работу балки.
Поэтому: lус=l-2x=6,3-2·1,42=3,46
3,5м,где x=[x1-(0,2…0,3)]=1,71-0,29=1,42м
Принимаем длину элементов усиления 3,5 м (кратно 100мм).
2.4 Проверка прочности и жесткости усиленной балки
При проверке прочности усиленной балки геометрические характеристики сечения (момент инерции и момент сопротивления) вычисляем без учета смещения положения центра тяжести двутавра вследствие того, что площади сечения верхнего и нижнего листов усиления практически не отличаются. Момент инерции усиленного сечения:
=23396 см4.Момент сопротивления:
см3.Максимальные напряжения в середине пролета :
.Проверку жесткости балки можно производить по геометрическим характеристикам усиленного сечения с учетом влияния длины элементов усиления с помощью коэффициента 
, значения которого зависят от отношения:
;тогда:
2.5 Расчет поясных швов
Поясные швы, прикрепляющие листовые элементы усиления к нижнему поясу балки, работают на срез от действия поперечной силы. В соответствии со СНиП-II-23-81 расчет угловых швов проводим по двум сечениям: по металлу шва и по границе сплавления металла шва и основного металла. При ручной и полуавтоматической сварке определяющим является расчет по металлу шва. Поэтому для поясных швов условие прочности:
, 
где Q1x- максимальная поперечная сила на участке;
SB- статический момент листа усиления относительноцентра тяжести сечения балки;
J1 - момент инерции сечения;
- коэффициент провара шва ( при ручной сварке = 0,7); 
- катет шва; 
- расчетное сопротивление углового шва.В данной курсовой работе принимаем, что швы выполняются ручной сваркой электродами типа
Э-42А с
= 180 МПа.Поперечная сила Q1x определяется для сечения балки в месте обрыва усиления на расстоянии х от опоры:
кН.Статический момент листа усиления:
см3.Требуемый (минимальный) катет шва:
.Исходя из минимальных требований, принимаем для крепления листовых элементов усиления угловые швы с катетом kf = 4мм .
2.6 Расчет опорного узла
В данной курсовой работе нагрузка от перекрытия передается на несущие стены через сравнительно небольшую площадку, размеры которой определяются глубиной заделки балки и шириной нижнего пояса. Возникающие при этом напряжения на площадке контакта балки настила и стены ограничиваются прочностью материала стены. Материал стены в месте контакта - бетон класса Б20 Rпр=0,9 кН/см2=9MПа - призменная прочность бетона. Напряжение в бетоне от нагрузки принимаем равномерно распределенным по всей площадке.
Условие прочности:
; 
.Напряжение на площадке в месте контакта балки настила и стены не превышает призменной прочности бетона, соответственно условие прочности выполнено.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. МУ «Усиление металлических конструкций». МГСУ 1997
2. Нормативные и справочные материалы по курсовому и дипломному проектированию металлических конструкций. МГСУ 2008-10-10
3. Металлические конструкции. Общий курс. - учебник для вузов. /Г.С.Ведеников, Е.И. Беленя, B.C. Игнатьева и др. Под ред Г.С. Веденикова. 7-е изд. Перераб.и дополн. М. Стройиздат 1998г.