Файл: Расчет конструкции балочной клетки.docx

условие выполняется.

Производим проверку измененного сечения по нормальным и касательным напряжениям (рисунок 6). Для этого определим геометрические характеристики этого сечения по формулам 2.4.8 и 2.4.9:

; (2.4.8)

см⁴

; (2.4.9)

см³

Рисунок 2.3 – Измененное сечение

Определим нормальные напряжения в точках А и Б по формулам:

; (2.4.10)

Условие выполняется.

; (2.4.11)

Условие выполняется.

Определим статический момент измененного пояса относительно нейтральной оси по формуле:

; (2.4.12)

см³

Определим статический момент изменённого пояса сечения относительно нейтральной оси по формуле:

; (2.4.13)

см³

Определим касательные напряжения в точках А и Б по формулам:

; (2.4.14)

где

- расчетное сопротивление срезу, определенное по формуле 45.

; (2.4.15)

кН/см²

Условие выполняется.

; (2.4.16)

Условие выполняется.

Приведенные напряжения проверяем в точке Б по формуле 47.

; (2.4.17)

Условие прочности выполняется в обоих сечениях.

2.5 Расчет узла сопряжения балок настила и вспомогательных с главными балок.

В целях экономии строительной высоты перекрытия стык балок осуществляют пониженным. Вспомогательные балки подвешиваем к ребрам жесткости главных балок, а балки настила опираем на верхние пояса главных и вспомогательных балок. Сопряжение балок показано на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Узел сопряжения балок

1-главная балка; 2-ребро жесткости главной балки; 3-вспомогательная балка; 4-балка настила; 5-стальной настил.

Стык производим при помощи болтов нормальной точности класса 5.6 диаметром 20 мм, диаметр отверстий под болты 23 мм.

Расчетные сопротивления болтов срезу и смятию принимаем по [2, п.п. 3.4, 3.5].

кН/см²

кН/см²

Рассчитываем несущую способность одного болта на срез по формуле 48:

, кН, (2.5.1)

где

–диаметр отверстия под болты,

мм.

-коэффициент условий работы,

;

кН

Несущая способность на смятие рассчитывается по формуле 49:

, кН, (2.5.2)

где

- минимальная толщина соединяемых элементов, принимается по толщине ребра равной 8 мм.

кН

Количество болтов находим по минимальному значению несущей способности.

кН

Болты воспринимают реакцию т.е. усилие, возникающее на опоре вспомогательной балки

рассчитывается по формуле:

, кН, (2.5.3)

где

- расчетная нагрузка на вспомогательную балку,

- расчетная длина вспомогательной балки.

кН.

Количество болтов определяется по формуле:

, (2.5.4)

Принимаем 3 болта и размещаем их вертикально по высоте балки на одинаковых расстояниях друг от друга.

2.6 Обеспечение местной устойчивости стенки главной балки

Местная устойчивость балки включает устойчивость поясов и устойчивость стенки. Устойчивость поясов обеспечивается при конструировании сечения определенным соотношением размеров. Устойчивость стенки обеспечивается постановкой поперечных ребер жесткости. Ребра жесткости служат опорой для крепления вспомогательных балок. Ребра воспринимают местные напряжения от них, поэтому ребра жесткости ставим в сечениях, где примыкают вспомогательные балки в соответствии со схемой усложненной балочной клетки.

Рассчитаем условную гибкость стенки по формуле:

, (2.6.1)

Рисунок 2.5 – Схема расположения ребер жесткости
Расчетный шаг ребер жесткости b зависит от величины условной гибкости.

, поэтому

Проверяем соответствие принятого шага ребер расчетным условиям.

cм, следовательно, необходимо добавить дополнительные ребра жесткости.

Производим расчет приопорного отсека на местную устойчивость. Находим расстояние до середины отсека.

Это расстояние не совпало с местом изменения сечения (х = 2 м), поэтому вычисляем изгибающий момент и поперечную силу в сечении.

Определим изгибающий момент в месте изменения сечения по формуле: