Материал: 2083

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Напряжение в сечении при действии опорной реакции не должно превышать расчетного сопротивления сжатию:

 

Qmax

Ry c,

(54)

 

 

Aусл

 

где Аусл = Aor + bw·tw – площадь сечения условного опорного стержня, см2; Aor = bor·tor – площадь сечения опорного ребра, см2; φ – коэффициент устойчивости принимается в зависимости от условной гибкости

стержня [1, табл. П.Д.1].

Сh

 

 

 

 

 

Ry

E ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здесь

 

or

г кость

опорного

 

стержня, при этом hor = hw;

 

 

 

 

 

 

ix

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

I

усл.х

рад ус

 

 

 

 

 

 

условного опорного стержня относи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нерции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельно оси х, см; Iусл.x момент инерции условного опорного стержня

относительно оси х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iусл.х

 

 

b

w

t3

t

b3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

 

or or

, см4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

Если условие (54) не выполняется, необходимо увеличить раз-

меры опорного ребра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В месте опирания главной балки на кирпичную стену устанав-

 

 

 

 

бА

ливаются парные опорные ребра на всю высоту стенки балки, по цен-

тру площадки опирания. Ширина ребер принимается по ширине про-

межуточных ребер жесткости, толщина ребер по толщине опорного

ребра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример расчета. Требуется определить размеры опорного ребра главной

балки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина опорного ребра назначается bоr 2br tw 2 85 9 179мм,

bor = 180 мм по ГОСТ 103–2006.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

Высота опорного ребра hor

hw

tf

2,0

 

 

= 1250 + 18 + 20 ≈ 1285 мм.

 

Толщина опорного ребра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

or

 

Qmax

 

 

 

524,6

 

0,83см,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

R

р

 

c

 

 

18 35,24 1

 

 

 

 

 

 

 

 

or

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

принимаем tor = tw = 11 мм по ГОСТ 103–2006.

Принятое сечение опорного ребра балки проверяется на устойчивость относительно оси х как условного опорного стержня.

46

Ширина стенки bw 0,65 tw ERy 0,65 1,1 2060023,5 21,17см.

Площадь условного опорного стержня

Aусл Aor

bw tw 18 1,1 21,17 1,1 43,1см 2.

Момент инерции условного опорного стержня относительно оси х

I

усл.х

 

bw tw3

 

 

 

torbor3

 

 

 

21,17 1,13

 

 

1,1 183

 

537 см4.

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

12

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

Радиус инерции условного опорного стержня относительно оси х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

 

 

I усл.х

 

 

 

 

 

 

 

 

3,53 см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

537

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aусл

 

 

 

 

 

 

43,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вости

 

 

hor

 

125

 

Г бкость опорного стержня

 

 

 

 

 

35,4.

С ix

3,53

 

Условная г кость опорного стержня

 

 

 

 

 

 

 

б

 

Ry

 

E

35,4

23,5

20600 1,2.

 

Коэфф ц ент устойч

 

 

φ = 0,927.

 

Проверка на устойч вость условного опорного стержня

 

 

Qmax

 

524,6

13,13кН см2 Ry c 23,5кН см2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aусл

 

 

 

0,927 43,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

Устойчивость о еспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9. Расчет и конструирование монтажного стыка

Монтажные стыки выполняются при монтаже на стройплощадке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

и предназначены для сопряжения отдельных отправочных элементов в готовую конструкцию балки.

В данной работе предлагается запроектировать один монтажный стык на высокопрочных болтах.

Располагается стык в средней трети балкиИна равном расстоянии от смежныхребер(взависимостиотрасчетнойсхемыбалки,см.рис.11).

Монтажный стык выполняется с накладками на высокопрочных болтах диаметром 20 мм (рис. 22).

Суммарная площадь поперечного сечения накладок должна быть не менее площади поперечного сечения перекрываемых элементов.

47

 

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающий момент, дейст-

 

 

 

 

 

 

вующий в стыке Мстыка (см. рис. 11),

 

 

 

 

 

 

распределяется

между

полками и

С

 

 

 

 

 

стенкой пропорционально их момен-

 

 

 

 

 

там инерции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечная сила Qстыка полно-

 

 

 

 

 

стью передается через стенку.

 

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающий момент, воспри-

 

 

 

 

 

нимаемый полками, кН·см,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мполок

 

Мстыка Iхполок

.

(55)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iхбалки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изгибающий момент, воспри-

и

 

 

 

 

 

 

нимаемый стенкой, кН·см,

 

 

 

 

 

 

Мстенки

 

Мстыка Iхстенки

 

(56)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iхбалки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 22. Схема расположения

 

 

 

 

 

Мстенки Мстыка Мполок ,

 

накладок монтажного стыка

 

 

 

где

 

Ix балки

момент

инерции

 

 

 

 

 

 

главной балки,

определяемый

по

формуле (25), см4; Ix полок , Ix стенки – моменты инерции соответственно

полок и стенки, см4, определяемые по формулам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

w

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

Iх полок

2 bf

tf

 

 

2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

t

 

h3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xстенки

 

w

 

w .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчеты стыков полок и стенки выполняются раздельно.

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

Расчет стыка полок

 

 

 

 

 

 

 

 

Полка балки перекрывается тремя накладкамиИ: одна верхняя и две нижние, ширина которых определяется по рис. 22.

Ширина верхней накладки bвн = bf.

Ширина нижней накладки bнн = (bf tw – 2kf – 2 см)/2.

Толщина накладок определяется из условия равенства площадей перекрываемых и перекрывающих элементов:

bf tf (bвн tн 2bнн tн ),

48

отсюда tн

 

bf tf

 

и принимается по ГОСТу на листовую сталь.

b

вн

2b

 

 

 

 

нн

 

Осевое продольное усилие, кН, передающееся через полку бал-

ки (рис. 23):

 

 

 

 

 

 

 

С

 

Nn

Мполок

, кН.

(57)

 

 

 

 

hw tf

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

Рис. 23. Схема к расчету усилий в полке

 

бА

 

Количество n высокопрочных болтов определяется для полунакладки и должно быть округлено в большую сторону до четного зна-

чения [1, пп. 14.3.4] (рис. 24):

n

Nп

 

,

k

Д(58)

Qbh b

c

 

где k – количество плоскостей трения,

k = 2; γb – коэффициент усло-

вий работы соединения, зависящий от количества п болтов, необхо-

димых для восприятия расчетного усилия, принимаемый равным:

0,8 при п <5;

И

0,9 при 5 ≤ п ≤10;

1,0 при п >10.

Qbh – расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле [1, пп. 14.3.3, ф. (191)], кН;

49

Qbh

Rbh Abn μ

,

(59)

γh

здесь Rbh – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного

болта, кН/см2, Rbh = 0,7∙ Rbun [1, п. 6.7];

Rbun – нормативное сопро-

тивление стали болтов [1, табл. П.Г.8],

кН/см2; μ

коэффициент

С

 

 

трения [1, табл.42], принимается в зависимости от способа обработки

соединяемых поверхностей; γh – коэффициент надежности [1,табл.42];

Аbn – площадь сечен я болта нетто [1, табл. П.Г.9].

 

и

 

 

бА

 

 

Д

 

 

И

Рис. 24. Размещение болтов в стыке полок

 

(d – диаметр отверстия для болтов)

Длина накладок на полку lн определяется исходя из условия размещения болтов.

Расстояния между центрами болтов и до краев элементов назначаются в зависимости от отверстия для болтов, которое принимается на 2 мм больше диаметра самого болта [1, табл. 40]. Размещаются болты в рядовом или шахматном порядке на минимальных расстояниях (см. рис. 24).

50