Стальная балочная клетка
Определяется требуемая высота катета kf поясного шва ”в лодочку”.
1. Расчет по металлу шва.
Коэффициент глубины провара шва 
[Табл. 34 СНиП II – 23 – 81*].
Коэффициент условия работы шва 
[П.11.2 СНиП II – 23 – 81*].
Расчетное сопротивление металла шва Rw
f=180 МПа [Табл. 56 СНиП II – 23 – 81*].
2. Расчет по металлу границы сплавления.
Коэффициент глубины провара шва 
[Табл.34 СНиП II – 23 – 81*].
Коэффициент условия работы шва 
[П.11.2. СНиП II – 23 – 81*]
Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления:
[Табл.3,51 СНиП II – 23 – 81*];
.
Сравнивая полученные величины, находим, что
МПа.
Высота катета поясного шва должна быть не менее
При толщине более толстого из свариваемых элементов (tf=22 мм) по табл. 38 СНиП II – 23 – 81* принимаем kf= 7 мм.
2.1.9. Проверка устойчивости сжатой полки балки
Устойчивость полки будет обеспечена, если отношение свеса полки bef к ее толщине tf не превышает предельного значения [Стр.34, табл. 30 СНиП II – 23 – 81*]:
, где расчетная ширина свеса полки bef равна:
мм;
Так как 
устойчивость поясного листа обеспечена.
2.1.10. Проверка устойчивости стенки балки
Для обеспечения устойчивости стенки вдоль пролета балки к стенке привариваются поперечные двусторонние ребра жесткости.
Расстояние между поперечными ребрами при условной гибкости стенки 
не должно превышать 2hW. Условная гибкость стенки определяется по формуле 
. Ширина ребра bh должна быть не менее 
а толщина ребра - 
.
В расчете проверяется устойчивость участков стенки – пластинок, упруго защемленных в поясах и ограниченных поперечными ребрами. Потеря их устойчивости может произойти от совместного действия нормальных и касательных напряжений. Устойчивость стенки балки проверять не требуется, если при выполнении формулы (33) СНиП II – 23 – 81* условная гибкость 
при отсутствии местного напряжения.
Вычисляем условную гибкость 
- местная устойчивость стенки обеспечена. Конструктивно вдоль пролета балки к стенке привариваются поперечные двусторонние ребра жесткости под вспомогательными балками с шагом 3,7 м.
Ширина ребра должна быть не менее:
Принимаем bh=100 мм.
Толщина ребра:
Принимаем tS = 8 мм.
Поперечные ребра жесткости
2.1.11. Расчет опорного ребра жесткости главной балки
Принимаем сопряжение балки с колонной шарнирным, с опиранием на колонну сверху. Опорное ребро жесткости крепится сварными швами к стенке балки. Нижний торец опорного ребра балки остроган для непосредственной передачи давления на колонну.
Толщина опорного ребра определяется из расчета на смятие его торца:
м;
где N=RA=1390 кН – опорная реакция; 
МПа – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности [Табл.1, 2, 51 СНиП II – 23 – 81*]; 
см – ширина опорного ребра, равная ширине балки на опоре.
Принимаем толщину опорного ребра t=14 мм, а опорный выступ
а=20 мм < 1,5t=
мм.
Проверка ребра на устойчивость.
Площадь расчетного сечения ребра:
см2.
Момент инерции:
см4,
где 
см.
Радиус инерции сечения ребра 
см.
Гибкость ребра 
.
Условная гибкость 
Коэффициент продольного изгиба по формуле п.5.3. СНиП II – 23 – 81* при 
:
Проверка опорного ребра на устойчивость:
МПа < 
МПа.
Проверка удовлетворяется.
Расчет катета сварных швов крепления ребра к стенке балки (полуавтоматическая сварка)
м,
где (
МПа – получено при расчете поясных швов балки.
При толщине более толстого из свариваемых элементов (толщина стенки t=18 мм) по табл. 38 СНиП II – 23 – 81* принимаем катет шва kf= 6 мм.
2.1.12. Расчет болтового соединения в месте примыкания вспомогательной балки к главной
Сопряжение вспомогательной балки с главной выполняется в пониженном уровне.
При шести грузах в пролете опорная реакция вспомогательной балки равна
Кн.
Принимаем болты нормальной точности (класс точности В), класс по прочности 4.6, диаметром 20 мм. По табл. 58 СНиП II – 23 – 81* определяем расчетное сопротивление срезу болтов для класса по прочности 4.6: Rbs=150 МПа.
Расчетные усилия, которые может выдержать один болт:
а) на срез
где 
- коэффициент условия работы соединения, определяемый по табл. 35 СНиП II – 23 – 81*; nS=1 – число срезов болта;
Скачать реферат