Конструкция опорного столика.

Опорный столик представляет собой пластину, толщиной обычно 25-40мм, приваренную к полке колонны. Исходя из опыта проектирования подобных конструкций, принимаем толщину опорного столика = 30 мм, высоту = 340 мм и ширину = 220 мм. Опорный столик приваривается к полке колонны тремя швами.

Сварка столика с колонной – полуавтоматическая в среде углекислого газа, материал – сталь С245. Сварку производим проволокой Св-08Г2С. По таблице 56 СНиП (2) принимаем расчётное сопротивление металла шва 21,5 кН/ . Расчётное сопротивление металла границы сплавления

= 0,45 = 0,45 = 16,65 кН/ , где = 37 кН/ - временное сопротивление для стали С245.

По таблице 34 СНиП определяем коэффициенты:

1,05;

0,9 кН/ = 1,05 кН/ ;

Следовательно, расчётным сечением является сечение по металлу границы сплавления. Требуемый катет шва определяется по формуле 121 СНиП:

= = 0,83 см;

где: = 80 см – длина шва;

N= = 1162 кН – расчётная нагрузка на столик;

= 1,05 - коэффициент качества шва, принимается по таблице 34 (2);

= 16,65 кН/ - расчётное сопротивление срезу по металлу границы сплавления;

= 1,0 – коэффициент условий работы шва;

= 1,0 – коэффициент условий работы конструкции;

= 1 – количество швов.

По таблице 38 (2) минимально допустимый катет шва 7 мм.

Принимаем катет сварного шва 9 мм.

 

Проверка прочности стенки колонны на местное давление второстепенных балок.

= 9,4 кН/ = 24 кН/ ;

где: – напряжения смятия в стенке под грузом, кН/ ;

= 177,65 кН – расчётная сосредоточенная нагрузка от второстепенной балки;

= 1,0 см – толщина стенки колонны;

- длина передачи нагрузки на стенку колонны;

14 + 2

b = 14 см – длина участка передачи местной нагрузки на колонну (в данном случае – ширина полки второстепенной балки).

 

 

Рис. 16 «Узел опирания главной балки на колонну».

 

 

6. Конструирование и расчёт укрупнительного стыка.

В последнее время монтажные стыки при монтаже иногда выполняют на высокопрочных болтах с накладками.

В таких стыках накладки сильно прижимаются болтами к стыкуемому элементу, и усилие в элементе силами трения передаётся на накладки. Каждый пояс балки желательно перекрывать тремя накладками с двух сторон, а стенку – двумя вертикальными накладками, площади сечения которых должны быть не менее площади сечения перекрываемого ими элемента. Болты в стыке следует ставить на минимальном расстоянии друг от друга – 2,5…3 диаметра отверстия болта, чтобы уменьшить размеры и массу стыковых накладок. Расчёт стыка каждого элемента балки ведётся раздельно.

Стык устраиваем в середине пролёта балки, где =4560 кН , а Q = 0. Стык осуществляем высокопрочными болтами d = мм из стали 40Х «селект» по ГОСТ 4543-71*, имеющий = 110 кН/ . Способ обработки соединяемых поверхностей – дробеструйная обработка двух поверхностей (коэффициент трения = 0,58).

 

 

Несущую способность одного болта, имеющего две плоскости трения, вычисляем по формуле 5.6 (1):

= 280,7 кН;

где: 0,7 кН/ - расчётное сопротивление растяжению высокопрочного болта;

= 3,52 - площадь сечения болта нетто (определяется по таблице 62*(2));

= 2 - две плоскости трения;

= 1,12 - принимаем по таблице 36 (2) для способа регулирования болта по моменту закручивания и разница в диаметрах отверстий и болта

 

 

Рис. 17 «Схема к расчёту укрупнительного стыка на высокопрочных болтах».

 

Стык поясов. Перекрываем тремя накладками каждый пояс балки сечением 400х16 и

2х160х16. Общая площадь сечения:

1,6 = 115,2

Усилие в поясе определяем по формуле 7.58 (1):

= 2657,6 кН.

Число болтов для прикрепления наладок находим по формуле 7.59 (1):

n = = 9,47;

Принимаем болтов и размещаем их согласно схеме.

Стык стенки. Стенку перекрываем двумя вертикальными накладками сечением 340х1330х8. Момент, действующий на стенку, определяем по формуле 7.60 (1):

4560 = 907,1 кН

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

1350 - 2

По формуле 7.62 (1) вычисляем коэффициент стыка:

= 1,31;

m=2 – число вертикальных рядов болтов на полунакладке.

Из таблицы 7.9 (1) находим число рядов болтов по вертикали k. Принимаем k = 6 и . Окончательно принимаем 6 рядов болтов по высоте с шагом 246 мм.

Проверяем стык стенки по формуле 7.6 (1):

= 263,1

Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты . Пояс ослаблен двумя отверстиями на краю стыка:

2,5 = 0,85 = 85 ,

следовательно, ослабление стыка можно не учитывать.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями:

= 115,2 - 4 ,

Сечение накладок необходимо увеличить. Принимаем накладки на пояса 400х18 и 2х160х18. Общая площадь сечения в этом случае:

1,8

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями:

= 129,6 - 4

Сечение накладок на пояса балки принято.

 

 

Список используемой литературы

 

1. Кудишин Ю.И., Беленя Ю.И., Игнатьева В.С.. Металлические конструкции. М.: Издательский центр «Академия», 2006.

2. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции». М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.

3. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

4. ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций.

Общие технические условия». М., 1989.

5. ГОСТ 82-70 «Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент». М., 1972.