Определяем катет сварного шва на участке с изменением сечения пояса

,

где – длина шва, ;

– коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]);

- статический момент полки (отсеченной части)

;

;

– расчетная поперечная сила под ближайшей к опоре балкой настила;

В соответствии с требованиями т. 4.5 [1] принимаем .

2.5 Расчёт опорной части главной балки

Ребро нагружено опорной реакцией .

Расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности:

,

где - нормативное временное сопротивление стали С345 (т. 2.3 [1]);

- коэффициент надёжности по нагрузке (т. 1.6 [2]).

Определяем требуемую площадь опорного ребра:

.

Ширина опорного ребра принимается равной ширине полки в измененном сечении балки

.

Определяем требуемую толщину опорного ребра:

.

Принимаем толщину опорного ребра (т. 7.14 [1]).

Принимаем сечение опорного ребра .

Площадь опорного ребра:

.

Ширина участка стенки, включенного в работу опорной стойки

;

;

.

Гибкость опорной части

- коэффициент продольного изгиба центрально-сжатых элементов при гибкости опорного ребра и (т. 3.10 [1]).

.

Для крепления опорного ребра принимаем ручную электродуговую сварку (ГОСТ 9467-75*) с электродом Э60.

Угловой шов рассчитываем по металлу шва, т.к.

,

где и – коэффициенты глубины проплавления шва, и (т. 4.2 [1]);

– расчётное сопротивление металла шва (т. 4.4 [1]);

- нормативное временное сопротивление стали С345 (т. 2.3 [1]);

(т. 4.7 [1]), - расчётное сопротивление шва по металлу границы сплавления.

– коэффициенты условий работы сварного шва.

Определяем катет сварного шва, прикрепляющего опорное ребро к стенке главной балки из условия его прочности и максимально допустимой длины . Расчет ведем по металлу шва:

,

где - количество швов, прикрепляющих ребро к стенке.

Принимаем катет сварного шва , что больше (т.4.5[1]).

Проверяем длину расчетной части шва

Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.

Опорное ребро выпускаем за пределы нижнего пояса на

Торец ребра, опирающийся на опорный столик должен быть пристроган.

Рис. 23 Расчёт опорной части главной балки

 

2.6 Расчёт укрупнительного стыка балки

Укрупнительный стык делаем в середине пролёта балки, где и

Стык осуществляем высокопрочными болтами из стали 40X «Селект» по ГОСТ 4543-71*. В соответствии с т. 5.7[1] наименьшее временное сопротивление высокопрочного болта

По т.5.9[1] принимаем способ обработки соединяемых поверхностей – дробеметный или дробеструйный двух поверхностей без консервации, способ регулирования натяжных высокопрочных болтов – по углу закручивания.

Несущая способность болта при двух поверхностях трения k=2:

,

где ;

- площадь болта нетто (т. 5.5 [1]);

- коэффициент условий работы болтового соединения (т. 5.3 [1]);

- коэффициент надёжности (т. 5.9 [1]);

- коэффициент трения (т. 5.9 [1]);

- число поверхностей трения.

 

 

Стык поясов

Каждый пояс балки перекрываем 3-мя накладками ( и ) общей площадью сечения:

.

Усилие в поясе:

;

,

Количество болтов для прикрепления накладок:

.

Принимаем количество болтов .

 

Стык стенки

Стенку перекрываем 2-мя вертикальными накладками сечением длиной .

Момент, действующий на стенку:

.

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

.

Коэффициент стыка при двух вертикальных рядах болтов :

,

По т. 2.12 [1] принимаем количество рядов болтов по вертикали с

Окончательно принимаем 10 рядов болтов по высоте балки с шагом 150 мм, 9 ·120=1080 мм.

Проверяем стык стенки по формуле:

,

где .

Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты .

Пояс ослаблен 2-мя болтами на краю стыка:

.

В ослабленных сечениях пояса должно выполняться условие прочности:

 

Проверяем ослабление накладок в середине стыка двумя отверстиями:

Ослабление накладок можно не учитывать.

 

Рис. 24 Укрупнительный стык главной балки

2.7 Расчёт стыка балки настила с главной балкой

Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса двутавровой балки №45Б1 по ГОСТ 26020-83:

.

Определяем уточнённую :

.

Укрупнительный стык делаем на краю пролёта балки, где и .

Для крепления балки настила к главной балке принимаем болты М20 класса точностиВ5.6.

Определяем несущую способность болта из условия среза:

,

где - расчетное сопротивление болта срезу (т.5.8 [1]).

- количество плоскостей среза.

- коэффициент условий работы болтового соединения (т. 5.3 [1]).

- площадь сечения болта (т.5.5 [1]).

Определяем несущую способность болта из условия смятия:

где - расчетное сопротивление болта смятию (т.5.6 [1]).

- диаметр болта.

- минимальная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.

- коэффициент условий работы болтового соединения (т. 5.3 [1]).

Определяем количество болтов:

где .

Принимаем количество болтов .

Проверяем ослабление сечение отверстиями под болты .

Проверка выполняется.

Для крепления настила принимаем сварку полуавтоматическую (ГОСТ 14771-76*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) сварочной проволокой СВ-08Г2С (ГОСТ 2246-701*) Ø1.4-2.0 мм

Угловой шов рассчитываем по металлу шва, так как

где и - коэффициенты глубины проплавления шва, для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа проволокой СВ-08Г2С Ø1.4-2.0мм и (т.4.2[1]);

- расчетное сопротивление по металлу шва (т.4.4 [1]);

(т.4.7[1]),

где - временное сопротивление стали С285 (т.2.3 [1]);

- коэффициент условий работы сварного шва

Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса двутавровой балки №45Б1 по ГОСТ 26020-83:

.

Определяем уточнённую :

.

Находим катет шва

,

где - длина шва;

- коэффициент условий работы (т.2.1 [1])

Окончательно по т.4.5 [1] принимаем минимально допустимое значение в зависимости от толщины более толстого из свариваемых элементов: для двутавра №45Б1 при толщине стенки

Рис. 25 Узел сопряжения балки настила и главной балки

3. Расчёт и конструирование колонны

3.1 Определение расчётной длины колонны

Рис. 26 Расчётная схема колонны

 

Расчётная нагрузка на колонну:

,

где – расчётная нагрузка на главную балку с учётом собственного веса.

Т.к. , то будем рассчитывать сплошную колонну.

Расчётная длина колонны:

,

где – отметка верха настила;

– высота главной балки;

– толщина настила;

– глубина заложения.

Расчётная длина колонны:

,

где - коэффициент, зависящий от вида закрепления колонны (т. 3.19 [1]).

3.2 Расчёт сплошной колонны