Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней, страница 20

,                             (33)

по аналогии со сжатым  листовым поясом балки. Внутренние ребра конструируются на таких же условиях, но они парные и площадь их нижнего торца выглядит иначе. Это необходимо учитывать при назначении bo.p. и to.p., а гибкость одного ребра проверять по его свесу.

            Швы крепления опорных ребер – угловые фланговые, (выполняемые вручную или полуавтоматом), поэтому их расчетная длина ограничена соотношением (11) раздел 3.2. Загружены они просто, испытывая только продольный срез, и условие их прочности, записываемое для предварительно выявленного более слабого сечения очевидно:

,                                (34)

где w – количество швов, равное 2 или 4 для внешнего или внутреннего ребра, соответственно. Используя (34) в предельном значении, следует найти kf, как минимальный катет шва из условия прочности, а затем скорректировать его, округлив до целых миллиметров в большую сторону и увязав с толщинами ребра и стенки по условиям провара и прожога (см. требования к сварным швам в конце раздела 3.2).

            Общая устойчивость опорной части балки проверяется по аналогии с расчетом некоторой условной центрально сжатой стойки (рис.33,в) на продольный изгиб [1, п.7.12]. Расчетная длина стойки принимается равной высоте стенки, т.е. lef = lo = hw (чему отвечают шарнирные закрепления стойки по концам), а ее расчетное сечение Ао.ч., заштрихованное, имеет вид по рис. 34, а – при внешнем опорном ребре и по рис.34,б – при внутреннем, причем .

            Согласно разделу 2, табл. 1 расчет центрально сжатой стойки на продольный изгиб (иначе, проверка общей устойчивости) относительно оси z, т.е. из плоскости стенки, производится по формуле (форма (2))

                                       (35)

            Коэффициент продольного изгиба φz зависит от гибкости стойки λz и расчетного сопротивления стали [1, табл. 72] (более подробно см. раздел 5). Поэтому предварительно необходимо уточнить момент инерции сечения стойки – Iо.ч.z,

его радиус инерции – i о.ч.z = , определить и оценить гибкость -

            а затем, по таблице 72 найти φz и по (35) убедиться в обеспеченности общей устойчивости опорной части балки. Если опорная часть окажется неустойчивой, следует несколько увеличить ширину ребра, а может быть и его толщину для обеспечения местной устойчивости по (33), и после уточнения φz повторить проверку (35), добиваясь нужного результата.

            4.6.7. Стыки балок.

            Правильней было бы говорить о стыках элементов металлических конструкций, так как с одной стороны сечение составной балки состоит из отдельных элементов по определению, с другой – любое сечение, в том числе и прокатное и вовсе не балочное, можно представить состоящим из отдельных элементов.

            Необходимость применения стыков (стыковки) обусловлена несколькими причинами. Во-первых, существуют ограничения габаритов транспортируемых грузов, например наиболее распространенные – 2500 х 3850 х 12000; во-вторых – их весовые ограничения по возможностям или транспортных средств, или грузоподъемных механизмов; в-третьих, сам прокат ограничен и по сечениям, и по длине, и т.п…

            Исходя из потребности, цели и назначения, стыки можно разделить на заводские – чаще это стыки элементов сечений, связанные с ограниченностью размеров проката, и монтажные (укрупнительные) – чаще это стыки отправочных марок, фрагментов конструкций, в собранном виде негабаритных.

            Помимо назначения и названия стыки можно подразделить по технологии исполнения и виду применяемых соединений: заводские стыки обычно сварные, монтажные – и сварные, и на высокопрочных болтах. При этом, если заводские стыки элементов сечения выполняются по возможности в разбежку, то монтажные стыки отправочных марок нередко выполняются в одном сечении. Примеры таких стыков составных балок приведены на рис.35: а- заводской стык, б – монтажный болтовой стык.