Расчет и конструирование составной главной стальной балки

n=2 – при двухсторонних швах.

Принимаем конструктивно минимальную толщину шва =7мм, рекомендованную при толщине пояса 17 – 22 мм.

Расчет крепления вспомогательных балок к главным

Вспомогательные балки крепятся на болтах к поперечным ребрам, совмещаемым с ребрами жесткости балки.

Применим болты диаметром 16 мм нормальной точности класса 4.6.Отверстия под болты диаметром 19 мм.

Необходимое количество болтов рассчитаем из условий прочности на срез и смятие. Из условия прочности на срез:

Из условия прочности на смятие:

,

где F – сила, с которой вспомогательная балка действует на главную; сопротивление болтов срезу Rbs = 150 МПа; сопротивление смятию соединяемых элементов

Rbp = 345 Мпа.

Необходимо 4 болта диаметром 16 мм нормальной точности класса 4.6.

Расчет изменения сечения по длине балки

Сечение разрезной составной балки, подобранное по максимальному моменту, можно в соответствии с эпюрой моментов уменьшить в местах снижения моментов на некотором расстоянии от опор. Учитывая увеличение трудоемкости изготовления, рекомендуется уменьшать сечения поясов в балках пролетом 10-12 м и более. Так как пролет балки 7.8 м, оставляем ее сечение постоянным по всей длине.

Расчет опоры главной балки на колонну

Балка опирается на опорный столик сбоку колонны.

Рассчитаем опорные ребра на смятие торцевой поверхности при действии

F=234.38 кН

Определим площадь смятия торца опорного ребра из формулы:

.

Принимаем опорное ребро сечением 120х10 мм.

Крепление опорного ребра к стенке проектируем двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Св-08Г2. и . Расчетное сопротивление и Вычисляем наименьшее произведение что больше

Находим наименьшее значение катета сварного шва по границе сплавления при ограничении длины шва величиной :

Принимаем толщину сварных швов, прикрепляющих ребро к стенке балки,

=5 мм, что соответствует требованиям и проверяем напряжение среза по металлу границы сплавления:

где .

Главная балка крепится к колонне болтами в нижней части опорного ребра, что позволяет такому соединению работать шарнирно. Применим для этой цели болты диаметром 22 мм нормальной точности класса 4,6.

Отверстия под болты диаметром 24 мм. Минимальное расстояние от центра болта до края элемента поперек усилия равно 1,5d0. Необходимое количество болтов рассчитаем из условий прочности на срез и смятие. Из условия прочности на срез: