Проектирование несущих конструкций рабочей площадки промышленного здания в г. Новосибирск (размеры здания в плане - 16,2 × 45), страница 7

Сварка швов выполняется полуавтоматической сваркой с минимальным катетом шва, определяемым по таблице 38* [1].

β_f = 0.7 ;  β_z = 1.0; γ_f = 1.0; γ_z = 1.0

R_wf = 180 МПа; R_wz = 0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа

     k_f,min = 7мм.

Проверка:

3.7 Расчет опорного ребра главной балки

Сопряжение балок со стальной колонной осуществляется путем их опирания сверху. Такое соединение является шарнирным, передающим опорную реакцию балки на колонну. Конец балки в месте опирания ее на опору укрепляют опорным ребром, считая, что вся опорная реакция передается с балки на опору через это опорное ребро. Ребра жесткости прикрепляют к стенке балки сварными швами, а торец ребер жесткости строгают для непосредственной передачи опорного давления на колонну.

Рисунок 8 - Опирание главной балки на колонну

Размер опорных ребер жесткости определяют обычно из расчета на смятие торца ребра при условии, а£1,5×t_r:

,

где F_r = Q_max– опорная реакция главной балки.

   ,   

По конструктивным соображениям t_r = 16мм, b_r = 180мм.

а£1,5×t_r ≤ 1.5·16 ≤ 24 мм . Принимаем а = 20 мм.

Рисунок 9 -  Расчетное сечение условной стойки опорного ребра

Опорную часть балки проверяют как условную центрально сжатую стойку.

,

где ,

,          

, φ = 0.931

Проверка:

Кроме того, необходимо проверить прочность на срез сварных швов, соединяющих опорное ребро и стенку главной балки по формулам:

По металлу шва:

,

По границе сплавления:

Сварка швов выполняется полуавтоматической сваркой с минимальным катетом шва, определяемым по таблице 38* [1].

β_f = 0.9;  β_z = 1.05; γ_f = 1.0; γ_z = 1.0

R_wf = 180 МПа; R_wz = 0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа.

k_{f, min} = 6мм.

Определим расчетную длину шва:

l_w = l -10 мм = h_w – 10 мм = 1100 – 10 = 1090 мм.

С другой стороны, минимальная расчетная длина шва определяется по формулам:

l_w≤ 85· β_f · k_f ≤ 85·0.9·6 ≤ 459 мм;

l_w≤ 85· β_z · k_f ≤ 85·1.05·6 ≤ 535.5 мм;

Примем l_w = 459 мм.

Тогда

  < 

  < 

Окончательно принимаем катет шва k_f = 6 мм.

3.8 Стык балки (сварной стыковой на накладках)

1)  расчет по верхнему поясу

Принимаем сечение накладки:

Длина накладки определяется расчетной длиной  сварного шва с учетом конструктивных зазоров: l = 2(25 + 10 + 10 + l_w).

Сварной шов, соединяющий верхний пояс балки и накладку, выполняется ручной сваркой.

β_f = 0.7;  β_z = 1.0; γ_f = 1.0; γ_z = 1.0

R_wf = 180 МПа; R_wz = 0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа.

k_{f, min} = 9мм.

                                                                                                          

Минимальная длина сварного шва определяется по формулам:

Максимальная длина:

 l_w≤ 85· β_f · k_f ≤ 85·0.7·9 ≤ 535,5 мм;

l_w≤ 85· β_z · k_f ≤ 85·1.0·9 ≤ 765 мм.

Принимаем l_w = 507 мм.

Тогда длина накладки l = 2(25 + 10 + 10 + 507)= 1104 мм.

Ширину накладки примем на 30 мм меньше ширины пояса,

 b_накл = 250 - 30 = 220мм.

Толщину накладки примем из условия

А_накл>А_пояса

 

 

2)расчет стенки

Принимаем сечение накладки:

Ширина накладки принимается конструктивно 150 мм.

Длина накладки принимается на 100 – 140 мм меньше высоты стенки.

Примем l = h_w – 100 = 1100 – 100 = 1000 мм.

Толщину накладки примем 12 мм.

Тогда расчетная длина сварного шва l_w = l – 10 = 1000 – 10 = 990 мм.

Катет шва примем минимальным  k_f = 6 мм.

Расчет прочности шва на срез ведется по формулам:

,   ,

где М_ст = М_сеч· I_cт / I_сеч.

М_сеч=М_max= 1541.25 кН·м;

I_сеч=I_x = 424550 см⁴;

I_cт = t_wh_w³/ 12= 1·110³ / 12 = 110916.67 см⁴.

М_ст = 1541,25·110916,67 / 424550 = 402,7 кН·м

Условие не выполняется, принимаем катет шва k_f = 10 мм.

3.9 Сопряжение балок настила и главных балок.

Исходя из условия

h_гб  + h_бн + h_н = 1140 + 200 + 6 = 1346  ≤ h_k =1500 мм,

выбрано поэтажное расположение балок настила.

При поэтажном расположении балки настила опираются на верхний пояс главных балок. Этот тип сопряжений наиболее прост и удобен в монтаже. Крепление балок на опоре осуществляется приваркой к верхнему поясу нижерасположенной балки.