Промышленое здание из металлоконструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. КОМПОНОВКА  И ВЫБОР СХЕМЫ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

1.  Компоновка балочной клетки

 

Выполняем эскизы планов и разрезов рабочей площадки (рис. 1.).                                   

Рабочая площадка  состоит из элементов, образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН), настила, колонн и связей.

                               Рис.1. Схема рабочей площадки

Расстановку балок в  плане выполняют для  одной  ячейки размерами  Lxl, считая, что остальные ячейки будут такими же (рис.2).

По колоннам вдоль  большего шага устанавливают главные  балки (ГБ), а по ним – балки,  поддерживающие настил (БН).  Шаг балок настила a   выбирается таким образом, чтобы ему был кратен размер L. При расстановке БН учитывают, что они не должны  опираться на главную балку в середине пролета, поскольку в этом месте устраивается укрупнительный стык.

Рис.2. Типовая ячейка балочной клетки

 

а=L/2/n=17,2/2/10=0,86

где n-целое число шагов;а-должен быть кратным 10мм.

1.2. Подбор сечения балки настила

Расчет любого элемента следует начинать с установления расчетной схемы. Расчетная схема  балки настила показана на рис.3.

   

Рис.3. Расчетная схема  балки настила

Нормативная нагрузка на БН:

q_n=1,05pa=1,05*24*0,86=21,6кН/м=0,2164кН/см      

где p- заданная нормативная временная нагрузка на квадратный метр площадки; 1,05 – коэффициент, учитывающий приближенно вес настила и балок настила. 

          Расчетная нагрузка на БН:

q=1,05pg_fpa=1,05*24*1,2*0,86=26кН/м=0,26кН/см

       g_fp=1,2 – коэффициент надежности по временной нагрузке;

Подбор сечения балок  производят из условия их прочности  с учетом развития пластических деформаций

                          M/Wmin

_c Ry                   (1)

и условия жесткости

                                            f/l=≥n₀                                           ( 2)

Здесь M=ql²/8=0,26*640²/8=13315кНм – изгибающий момент от расчетных нагрузок; с₁- коэффициент увеличения момента сопротивления балки при учете пластических деформаций; g_c- коэффициент условий работы [1, табл.6]; в данном расчете g_с=1; f- максимальный прогиб балки от нормативной нагрузки q_n; n₀- нормируемое минимальное отношение пролета балки к ее прогибу.

Из условия прочности (1) определяют требуемый момент сопротивления:

W_тр=M/(с₁R_yg_c)= 13315/1,12*1*27=440,31 см³.

Имея в виду, что  для данной расчетной схемы f=(5/384)q_nl⁴/(EI), и приняв n₀, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции; R_y=23кН/см²:

I_тр=(5/384)q_nl³n₀/E=(5/384)0,2167*640³*200/20600=7169,76 см⁴,

 где Е=20600кН/см²– модуль упругости стали, n₀=200.

 По сортаменту двутавров ГОСТ 26020-83 подбирают необходимый профиль, у которого  W_х W_тр  и I_х I_тр.

Нормальный двутавр 35Б1.

Момент сопротивления: W_х=581,7 см³,

Момент инерции:  I_х=10060 см⁴,

Погонный вес профиля: g=38,9 кг/м,

Ширина полки : b=15,5 см.

        Проверка:

        Нормальный двутавр 35Б1.

По условию  пластических деформаций

M/с₁W=13315/1,12*581,7=20,43≤28

По условию  жесткости

f=(5/384)0,2167*640⁴/20600*10060=2,28см

f_u=l/n₀=640/200=3,2см

f≤ f_u

1.3. Расчет стального листового  настила

 

Настил укладывается на балки настила и приваривается  к ним сплошными угловыми швами (рис.4).

Рис. 4. К расчету листового настила

Подбор толщины настила t_н производится из расчета его жесткости, поэтому в качестве материала настила следует принимать наиболее дешевую сталь С235.

По заданной нагрузке p и значению n₀ для настила определяют предельное отношение пролета настила к его толщине:

l_н/t_н=40(1+32,7/р).                                          (3)

По найденному отношению  вычисляют минимально возможную  толщину настила  t_н. Полученная величина округляется до целого миллиметра в большую сторону.

t_н= l_н/40(1+32,7/р).

Нормальный двутавр35Б1.

l_н=86-15,5=70,5 см

l_н/t_н=40(1+32,7/24)=94,5

t_н= 70,5/94,5=0,75см округляем до 8см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ  БАЛКИ

2.1. Расчетная схема, нагрузки  и усилия

 

 

Рис. 5. К расчету главной балки:  а – грузовые площади; б – действительная схема загружения главной балки; в – принятая расчетная схема главной балки.    

Нагрузка от балок  настила передается на главную балку  в виде сосредоточенных сил. Для  средней балки площадки сосредоточенная  сила равна двум опорным реакциям балок настила (рис.5,а,б). При большом количестве сосредоточенных сил (>5) их можно заменить равномерно распределенной нагрузкой (рис.5,в).

Погонная нагрузка с  приближенным  учетом собственного веса главной балки (2%) будет равна:

нормативная 

q_n=1,02(p+0,01q)l=1,02(24+0,01*108,03)6,4=163,72кН/м=1,6372кН/см

расчетная

q=1,02(pg_fp+0,01qg_fg)l=1,02(24*1,2+0,01*108,03*1,05)6,4=195кН/м =1,95кН/см

Здесь 0,01-коэффициент  перевода массы q(кг) в вес (кН); g_fg=1,05-коэффициэнт надежности по собственному весу.

Максимальное значение изгибающего момента и            

M_max=qL²/8=1,95*1720²/8=721110кНсм,

Максимальное значение перерезывающей силы

Q_max=qL/2=1,95*1720/2=1677кН.

Расчет главной балки  выполняют без учета работы материала  в упруго-пластической стадии. Прочность балки по нормальным максимальным напряжениям проверяется по формуле                     .                                                                   .                                        s=M_MAX/W_y R_Y,                                                                             (4)

а по максимальным касательным  напряжениям – по формуле 

  t=Q_maxS_X/(I_yt_W) R_S=0,58R_Y                                                           (5).

 

Из условия прочности (4) и жесткости (2) определяют требуемые момент сопротивления и момент инерции сечения в середине пролета:

W_ТР=M_MAX/R_Yg_c=721110/28*1=26707 см³,

I_ТР=(5/384)q_nL³n₀/E=

=(5/384) 1,6372*1720³*250/20600=1300000 см⁴

n₀=250 принимают в зависимости от пролета главной балки (табл.П10),

E=20600 кН/см².

2.2. Компоновка сечения главной  балки

Сечение главной балки  компонуется из трех листов (рис.6): вертикального листа (стенка) и двух горизонтальных (полки).     Высота балки h принимается в результате сопоставления минимальной и оптимальной высоты.

                                  

Рис.6. Сечение главной балки

Из условия предельного  состояния по жесткости (2) определяют минимальную высоту сечения h_min, при которой расчетные напряжения s=R_Y, то есть полностью используется прочность материала. h_MIN=(5/24)L400(q_n/q)(R_Y/E)=    =(5/24)1720*250(1,6372/1,95)(27/20600)=99,42см                    (7)                  

 

Оптимальная высота h_OPT определяется из условия минимума массы. Приближенно эту высоту можно определить по формуле:

    h_OPT=1,15√ l_w W_ТР =   1,15√  152*26707=182,85см                 ₍₈₎

                                                    

Высоту сечения h назначают h=0,8…0,9*h_OPT

Высоту сечения h принимаем по третьему условию  h= 150см.

При выборе высоты надо решить вопрос о способе сопряжения балок  настила с главными балками (рис.8).

Принимаем сопряжение в одном уровне.

Для балки 35Б1 h_БН=0,346 м

Высота стенки h_W принимается ориентировочно на 40…60мм меньше h, то есть учитывается предполагаемая толщина полок. Окончательно высоту стенки назначают кратной 50мм с тем, чтобы для ее изготовления можно было использовать стандартные листы по ГОСТ 19903-90.

h_W= h-5=150-5=145 см.

Толщина стенки t_W определяется из условия прочности и устойчивости. Из условия прочности стенки на срез в опорном сечении                                                                                             .       t_W,MIN=1,2Q_MAX/(h_wR_S)=1,2*1677 /145*15,5=0,9 см,

где R_S=15,5кН/см².

Во избежание постановки продольных ребер жесткости для обеспечения устойчивости стенки

t_W,MIN=(h_W/5,5)

=(145/5,5) =0,95 см.

Окончательно толщина  стенки назначается равной минимально возможной стандартной величине.

 

Рис. 8. Сопряжения балок в одном уровне

Для определения ширины b_f и толщины t_f полки можно определить сначала требуемую площадь одной полки A_f. Поскольку момент сопротивления балки состоит из моментов сопротивления полок и стенки, момент сопротивления двух полок  будет равен

W_f=W_ТР -W_W=W_ТР-t_Wh_w²/6=26707-1*145²/6=23203 см³

(с некоторыми допущениями), а требуемая площадь одной  полки из условия прочности 

A_f=W_f / h_W=23203/145=160 см².

Аналогично требуемую  площадь одной полки можно  получит из условия жесткости (по требуемому моменту инерции):

I_f=I_ТР -t_Wh_w³/12=1300000-1*145³/12=1045948 см⁴

A_f=2I_f / h²_W=2*1045948/145²=99,5см².

По большему значению требуемой площади полки назначаем  ее размеры из стандартного листа, соблюдая следующие граничные условия:

а) b_f=(1/3…1/5)h_W – требование общей устойчивости балки;

принимаем b_f=45 cм,

t_f= A_f/ b_f=160/45=2,7см=3,55 cм. Принимаем t_f=3,6cм.

б) b_f/t_f     -  требование местной устойчивости сжатой полки,

45/3,6≤√20600/27; 12,5≤28 условие выполняется.

Как правило, ширину полки назначают не менее 200мм. Стандартные размеры ширины листа: 200, 210, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 450, 480, 500, 530, 560, 600, 630, 650, 670, 700мм и т.д. Стандартные размеры толщины листа: от 6 до 12мм через 1мм, а далее – 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 36, 40.

2.3. Проверка прочности и жесткости  подобранного сечения

 

Проверку  начинаем с  вычисления геометрических характеристик  сечения:

площадь одной полки 

A_f=b_ft_f=45*3,6=162 см²;

площадь стенки

A_W=h_Wt_W=145*1=145 см²;

 площадь всего сечения 

A=2A_f+A_W=2*162+145=469 см²;

 момент инерции  сечения 

I_y=I_f+I_W=A_f(h_W-t_W)²/2+t_Wh_W³/12=

=162(145+1)²/2+1*145³/12=1980648 см⁴,

h=h_W+2t_f=145+2*3,6=152,2 см уточненная высота сечения;

момент сопротивления

W_х=I_х/h=2*1980648/152,2=26027 см⁴;

статический момент половины сечения 

S_х=A_f(h_W+t_f)/2+t_Wh_W²/8=162 (145+3,6)/2+1*145²/8=14664,73 см².

Проверяем прочность балки по максимальным нормальным напряжениям по формуле (4)

s=M_MAX/W_y

R_Y

s=721110/26027=27

R_Y

         по максимальным касательным  напряжениям – по формуле (5)

  t=Q_maxS_X/(I_yt_W) R_S

                            t=1677*14664,73/1980648*1=12,42 R_S                             

Проверяем жесткость  балки 

f=(5/384)q_nL⁴/EI_х

(5/384) 1,6372*1720⁴/20600*1980648=4,57см

L/f≥n₀

1720/4,57≥250

376,4≥250

2.4. Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки

 

В соответствии с п.5.16[1] устойчивость балки проверять не требуется, так как при схемах балочной клетки, предусмотренных заданиями на курсовой проект, верхний пояс закреплен настилом.

Устойчивость  сжатого пояса обеспечена соотношением его ширины и толщины в процессе назначения размеров сечения.

Стенку балки в соответствии с п.7.10[1] следует укрепить поперечными ребрами жесткости,  если

h_W/t_W>3,2

, 145/1>3,2 , 145>88.

Размещение ребер жесткости  по пролету балки следует согласовать  со схемой балочной клетки. При сопряжении балок в одном уровне обычно ребра устанавливаются в местах опирания БН на главную балку с тем, чтобы их можно было использовать для крепления балок настила. Если балки настила расположены слишком часто (менее чем через h_W), то ребра можно устанавливать не под каждой балкой, а через два-три расстояния между ними, но не реже чем через  2h_W (рис.9).

h_W<172<2h_W     145<172<290  ,

где  172см=2а

Ширина парного симметричного  ребра принимается b_h не менее h_W/30+40мм. Толщина ребра t_s принимается не менее 2b_h

Ширина ребра:

b_h=22см ≥ h_W/30+40=145/7=20,71см

Толщина ребра:

t_s=1,6см ≥ 2b_h

=2*22 =1,59см

Рис. 9. Варианты установки ребер жесткости

Устойчивость стенки проверяется в предположении ее работы как прямоугольной пластинки  а₁хh_W , ограниченной двумя соседними ребрами и поясами. В реальном проектировании делается проверка устойчивости каждого отсека стенки (от ребра до ребра). В курсовом проекте достаточно сделать проверку устойчивости стенки в месте изменения сечения балки по формуле

√(s/s_cr)²+(t/t_cr)²≤g_c=1

        

2.5. Расчет соединения поясных листов со стенкой

 

Поясные швы препятствуют сдвигу полок относительно стенки вдоль  действия поперечной силы Q. Расчет швов ведется на максимальную поперечную силу (на опоре), Q_max а толщина швов принимается постоянной по длине балки.

Расчетное сдвигающее усилие на единицу длины шва:

T= Q_maxS_f/I_f

S_f=b_f*t_f(h_w/2)

S_f=45*3,6(145/2)=11745см³

T=1677*11745/1980648=9,94кН/см²

Шов рассчитывается на срез по двум сечениям:

T/(2β_fk_f)≤R_wf 9,95/2*1,1*0,8≤20

T/(2β_zk_f)≤R_wz 9,95/2*1,15*0,8≤18

 

2.6. Конструирование и расчет опорной части главной балки

 

Расчетом должны быть проверены опорные ребра на смятие, опорная часть балки на устойчивость и сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к стенке  балки (рис. 10).     Рис. 10. Опорная часть главной балки:

 а – с торцевым  ребром; b – расчетная схема опорного ребра при проверке устойчивости

1. Сначала определяются размеры опорного ребра b_P и t_P из условия его прочности на смятие торцевой поверхности опорной реакцией главной балки F_ОП= Q_MAX=1677кН. Задавшись t_P=12…20мм, принимаем t_P=1,6см,  находим b_P F_ОП/(R_Pt_P)= 1677/38*1,6=27,6см,

где R_P=38кН/см² – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности.

Ширина ребра должна быть не менее 200мм и соответствовать  сортаменту на широкополосную универсальную  сталь. Выступающая часть ребра  принимается 15…20мм, но не более 1,5t_P.

b_P 200 , принимаем b_P=30см.

2. Проверяется устойчивость опорной части балки из плоскости стенки как центрально-сжатой стойки, нагруженной силой F_ОП= Q_MAX=1677кН:

F_ОП/(

A_ОП) R_Y, 1677/0,966*65=26,6 ≤ 27

где А_ОП – расчетное сечение стойки, включающее сечение ребра и примыкающий к нему участок стенки шириной           . b₁=0,65t_W =0,65*1 =17см.

A_ОП=b_Pt_P+b₁t_W=30*1,6+17*1=65см²; -коэффициент продольного изгиба в зависимости от гибкости  l_Y=h_W/i_Y=145/8=18;

i_Y=b_P/ =30/3,64=8см - радиус инерции. Если условие устойчивости не выполняется, необходимо изменить размеры ребра и проверку повторить.

3. Проверяется местная устойчивость опорного ребра:

b_ef/t_P£0,36 +0,1l_Y; 14,5/1,6£0,36 +0,1*18; 9,06£8,12 ,

где b_ef=(b_P-t_W)/2=(30-1)/2=14,5 см.

Для обеспечения местной  устойчивости увеличиваем толщину  ребра t_P=1,8см тогда 14,5/1,8≤8,12; 8,05≤8,12.

4. Опорная реакция с ребра на стенку балки передается через вертикальные угловые швы (швы «а» на рис.10). Требуемый катет шва k_f,тр=(1/b_f)ÖF_ОП/(2*85R_Wf)=(1/0,9)Ö1677/2*85*20=0,77см.

Катет шва назначают  равным или более минимального конструктивного. Принимаем k_f=0,8см

2.7. Сварной стык

Сварной стык выполняется равнопрочным металлу главной балки и расчетов не требует.

3. РАСЧЕТ И  КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ

3.1. Расчетная схема. Расчетное  усилие

 

Колонны рабочей площадки рассчитываются как центрально-сжатые стержни по формуле

                N/(jA)£R_Yg_C ,                                               (9)

где j-минимальный коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от максимальной гибкости (l_X или l_Y) и расчетного сопротивления стали R_Y по табл.72[1].

При расчете главной  балки было принято шарнирное сопряжение балки с колонной. Горизонтальная несмещаемость верхнего конца колонны обеспечивается системой вертикальных связей. Нижний конец колонны считается закрепленным шарнирно.

За длину стержня l_C принимается расстояние от низа ГБ до низа базы колонны (до верха фундамента):

l_C=h_Н-t_H+h_Б=950-0,8+2+60=1009,2см.

Здесь h_H-отметка верха настила по заданию ; t_H-толщина настила; h-высота сечения главной балки; а - выступающая часть ребра главной балки; h_Б - заглубление базы колонны ниже нулевой отметки, принимается равным 0,5…1,0м.

Расчетная длина колонны  l_ef=ml_C=1*1009,2=1009,2cм,

где m=1 -коэффициент, зависящий от способа закрепления концов сжатого стержня.

Расчетная сосредоточенная  сила N равна двум опорным реакциям ГБ:

N=qL=1,95*1720=3354кН.

3.2. Компоновка и подбор сечения

 

Сначала, задавшись приблизительно гибкостью l=90, находим для соответствующего значения R_Y=27кН/см² коэффициент j=0,577. Затем, из формулы (9), вычисляем требуемую площадь сечения                          . .   ………..А_ТР=N/jR_Yg_C=3354/0,577*27*1=215 см²

и назначаем размеры  сечения двутавра 40К3:

i_x=17,62см; i_у=10,07см ; A=257,8см² ; I_х=80040см⁴ ; b=40см.

l_х=l_c/i_x=1009,2/17,62=48,52

l_y= l_c/i_y=1009,2/10,07=84,9

По максимальному значению l_мах=84,9 находим для соответствующего значения R_Y=27кН/см² коэффициент j=0,615 и проверяем колонну:

N/(jA)£R_Yg_C

3354/0,615*257,8≤27

3.3. Конструкция и расчет опирания  балки на колонну

 

При опирании балки на колонну сбоку расчетом определяется длина столика из условия прочности  сварных швов, прикрепляющих его к полкам колонны:

l_ст≥1,3F_оп/(2β_fk_fR_wf )+1см

1,3*1677/2*0,9*0,9*20+1=68,28

l_ст=69см

Толщину столика принимаем  конструктивно t_c=4см, ширину b_c=b_p+3см; b_c=30+3=33см.

3.4. Конструкция и расчет базы колонны

 

Проектирование базы начинают с выбора ее конструкции. При шарнирном сопряжении с фундаментом для уменьшения толщины плиты принемаем базу с траверсами.(рис.13,б).

Расчетом определяются размеры опорной плиты в плане, ее толщина, размеры траверс и  ребер, размеры сварных швов. Анкерные болты назначают конструктивно диаметром 20…30мм.

Требуемую площадь плиты  определяют по формуле 

А_пл=N/(1,2R_b)=3354/1,2*0,85=3288 см²,

где R_b - призменная  прочность бетона фундамента; для бетона В15 принимаем R_b=0,85кН/см2

Ширину плиты b_пл=b_к+2с+2t_тр=40+14+2=56см назначают конструктивно, приняв свес консольного участка с=7см и толщину траверс 1см.  Требуемая длина плиты                                     . .              .      ………………….L_пл=А_пл/b_пл=3288/56=58,71см=59см

Окончательно размеры  плиты назначают кратными 10мм.

Толщина опорной плиты  определяется ее работой на изгиб  как пластинки под действием  реактивного давления бетона фундамента, значение которого  принимается равномерно распределенным по всей рабочей площади плиты  ……………….s_ф=N/А_пл=3354/3304=1,015кН/см²,

где А_пл= b_плL_пл=56*59=3334см²- рабочая площадь плиты. Опорами для пластинки служат стержень колонны, траверсы, которые делят ее на отдельные участки, опертые на одну, три или четыре стороны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 13. База колонны

Расчетный момент на консольных участках плиты (участок 1)

M₁=s_фс²/2=1,015*7²/2=25кНсм.

На участках, опертых  по трем сторонам (участок 2),

M₂=bs_фa₁²

где а₁=40см - размер свободной (незакрепленной) стороны участка. Коэффициент bзависит от отношения закрепленной стороны к свободной:   

  b₁/a₁=9,05/40=0,23  при b₁/a₁<0,5 M₂=0,5s_фb₁²=0,5*1,015*9,05²=42кНсм

Расчетный момент на участках, опертых по четырем сторонам,

M₃=as_фa²=0,097*1,015*19,2²=36кНсм,

где а=a₁/2-1,6/2=19,2см – размер короткой стороны. Коэффициент a=0,097 определяется в зависимости от отношения более длинной стороны b к короткой. b/a=36/19,2=1,88.

Толщину плиты подбирают  по наибольшему изгибающему моменту из М₁, М₂ и М₃:

t_пл³Ö6M_max/(R_yg_c)= Ö6*42/(27*1)=3,05см

где g_c=1 для более прочных сталей чем С235…С255.

Размер t_пл округляют до стандартной ближайшей величины.

Принимаем t_пл=3см.

Расчет траверс выполняют  на приходящуюся на них нагрузку, передаваемую опорной плитой. Погонная нагрузка на траверсу составит:

q_t=sd_t=1,015*21=21,32кН/см

Изгибающий момент в  консольной части траверсы:

M_t= q_tb₁²/2=21,32*9,05²/2=873,05кНсм

Перерезывающая сила:

Q_t=q_tb₁=21,32*9,05=192,95кН

Прикрепление траверсы к колонне выполняется двумя швами полуавтоматической сваркой (β_f=0,9), назначаем величину катета шва:

k_f≥(1/β_f)Öq_tL/(2*85R_wf)=1/0,9Ö21,32*59/2*85*20=0,39см

Из условия k_f≤1,2t_T катет назначаем k_f=0,7см

Требуемая высота траверсы из условия прочности сварных  швов:

h_t=qL/(2β_fk_fR_wf )+1см=21,32*59/2*0,9*0,7*20+1=48см

Прочность траверсы проверяется на совместное действие изгибающего момента и перерезывающей силы:

√s²+3t²≤1,15R_yg_c; √1,24²+3*4,02²≤1,15*27*1; 7,07≤31,05

s=6M_t/t_th_t²=6*873,05/1*48²=2,27кН/см²

t=Q_t/t_th_t=192,95/1*48=4,02кН/см²

Требуемую толщину швов, прикрепляющих стержень колонны, траверсы к плите, определяют:

k_f=N/( β_fR_wfl_w)=3354/0,9*20*234,2=0,8см

l_w=2*40+2*59+4*9,05=234,2см

3.5. Конструирование и расчет  сопряжения балок настила с  главной балкой

 

1. Задаются конструктивно размерами накладки балки настила: шириной b_н=27см, толщиной t_н=1см, длиной l_н=45см.
2. Определяют количество болтов, прикрепляющих накладку к ребру главной балки, задавшись диаметром болта d=2см, класса точности «В». Диаметр отверстий под эти болты на 2мм больше диаметра болта.

Площадь поперечного  сечения:

A_b=πr²=3,14*1²=3,14см²

Несущая способность  односрезного болта:

N_ps=A_bR_bsg_b=3,14*23*0,9=65

Несущая способность  по смятию:

N_bp=R_bpdt_s=51*2*1,8=183,6

Количество болтов:

n_b≥F_бн/N_bmin=(0,26*640/2)/65=1,28

Количество болтов принимаем b=2шт.

3. Проверяют прочность накладки на срез по ослабленному сечению:

t=F_оп/t_н(b_н-n_bd_o)≤R_s

t=83,2/1*(27-2*2,2)=3,68≤15,5

4. Проверяют прочность сварного шва, прикрепляющего накладку к стенке балки настила с учетом эксцентриситета e, задавшись катетом шва k_f=0,7см.

t_Q=F_бн/2β_fk_f(b_n-1)=83,2/2*0,7*0,7*26=3,26кН/см²≤R_wf

W_Bf= β_fk_f(b_н-1)²/6=0,7*0,7*26²/6=55,2

M=F_БН*е=83,2*23=1914кНсм

t_m=1914/2*55,2=17,4≤ R_wf

√t_Q²+t_m²≤ R_wf

√3,26²+17,4²≤20

17,7≤20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. –М.: ЦИТП, 1991.

2. Металлические конструкции:  Общий курс: Учеб. для вузов / Под  ред. Г.С.                Веденикова. –М.: Стройиздат, 1998.