Расчет и конструирование элементов рабочей площадки (стр. 5 из 6)

- коэффициент продольного изгиба, =0,894

21 < 24,5 – условие выполнилось.

Определяем толщину швов прикрепления опорных ребер к стенке.

Минимальный конструктивный шов – 6 мм.

2.13. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки

Главная балка разбита на 3 отправочных элемента. Монтажный стык выполняется сварным или на высокопрочных болтах.

При выполнении сварного стыка в 1/3 пролета и соблюдении условия

стыки обоих поясов выполняются прямыми.

При выполнении сварных швов рекомендуется применение электродов с индексом А, обеспечивающих повышенную пластичность наплавленного металла.

При выполнении стыка на высокопрочных болтах рекомендуется принимать один диаметр болтов для поясов стенки. Основным является диаметр 20 мм. Стык выполняется при помощи накладок. Изгибающий момент в стыке распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.Доля изгибающего момента, приходящегося на пояс:

М_f = M_ст - М_ω

М_ст – изгибающий момент в месте выполнения стыка,

I_ω – момент инерции стенки,

- усилие в поясных накладках:

Требуемая площадь накладки нетто:

Необходимое количество болтов с одной стороны стыка:

где k – количество поверхностей трения соединяемых элементов, k = 1 – при одной накладке на поясе; k = 2 – при двух накладках на поясе;

- расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом.

Рис. 2.13.2. Расположение болтов на стенке балки

где

- расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта;

- наименьшее временное сопротивление;

μ – коэффициент трения;

γ_b – коэффициент условия работы соединения, зависящий от количества болтов (n), необходимых для восприятия расчетных усилий, принимается равным 0,8 при n < 5; 0,9 при 5 ≤ n< 10; 1,0 при n ≥ 10;

- площадь сечения болта нетто;

- коэффициент надежности.

Толщина стыковой площадки:

Проверяем прочность поясных накладок, ослабленных отверстием под болты:

где

;

.

Определяем расстояние между крайними горизонтальными рядами болтов:

Количество вертикальных рядов болтов:

принимаем m = 4 вертикальных ряда с одной стороны стыка.

При совместном действии изгибающего момента и поперечной силы наибольшее усилие определяется как:

Для обеспечения прочности соединения необходимо, чтобы:

204,6 < 280,72 – условие выполнилось.

3. Расчет колонны

Рассчитывается центрально сжатая колонна среднего ряда. Сечение колонны может быть сплошным или сквозным в соответствии с заданием. Сечение сквозной колонны компонуется из прокатных двутавров, соединенных безраскосной решеткой на планках.

3.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения

Подсчитываем расчетную сжимающую силу:

Геометрическая длина колонны:

L = 8,400 + 0,6 - 2 = 7 м

Зададимся гибкостью колонны: λ = 60, φ = 0,805

Требуемая площадь сечения ветви:

Принимаем ветви из двух двутавров 55Б1: А = 226 см²; I_x = 37160 см⁴; I_у = 1630 см⁴i_x = 16 см; i_у = 4,22 см; масса 1 м.п. = 0,890 кН

Рис. 3.1.1. Сечение сквозной колонны

см²

Гибкость колонны:

получаем

Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси:

- условие выполнилось.

где

- гибкость ветви на участке между планками относительно оси параллельной свободной, предварительно принимаем 40.

Расстояние между осями ветви:

где

=0,52

Толщину планки принимаем равной 10 мм.

Размеры соединительных планок:

- ширина планки:

b_пл =

- длина планки:

64 см

Момент инерции составного сечения относительно свободной оси:

Радиус инерции составного сечения:

Гибкости: