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 b_o.p. и t_o.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 k_f, 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. l_ef = l_o = h_w (чему отвечают шарнирные закрепления стойки по концам), а ее расчетное сечение А_о.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 φ_z зависит от гибкости стойки λ_z и расчетного сопротивления стали [1, табл. 72] (более подробно см. раздел 5). Поэтому предварительно необходимо уточнить момент инерции сечения стойки – I_о.ч.z,

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

            а затем, по таблице 72 найти φ_z 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 φ_z 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.