Балочная клетка. Балочная клетка Тольятти. Балочная клетка нормального типа

• Название: Балочная клетка нормального типа
• Анкор: Балочная клетка
• Дата: 13.10.2021
• Размер: 351.23 Kb.
• Имя файла: Балочная клетка Тольятти.docx
• Тип: Курсовая; #246732
• страница: 7 из 10

3.7 Расчет швов главной балки

Рабочими швами в данной конструкции балки являются поясные швы и швы, прикрепляющие торцевое ребро к стенке балки. Поясные швы выполняют автоматической сваркой «в лодочку»; швы прикрепления торцевого ребра – полуавтоматической сваркой.

3.7.1 Расчет поясных швов

Поясные швы предотвращают при изгибе балки сдвиг поясов относительно стенки. Кроме работы на сдвиг поясные швы передают на стенку местную нагрузку при наличии этажно расположенных балок настила в местах, где нет поперечных ребер жесткости.

При приложении сосредоточенной нагрузки через пояс балки F в месте, не укрепленном ребром жесткости, поясные швы будут испытывать дополнительное местное давление l_loc и определение катета шва должно производиться на равнодействующую сдвига и местного давления:

k_f = ,

где Q_max – максимальная перерезывающая сила; F – местное давление; I_x¹ – момент инерции уменьшенного сечения относительно оси «Х»; (S_x^f)¹ – статический момент уменьшенной полки относительно оси «Х»; l_ef - длина распределения местной нагрузки на стенку главной балки; n - количество поясных швов.

В нашем случае: Q_max = 1228,7 кН; F = 160,56 кН; I_x¹ = 962028 см⁴; l_ef = 19,5 см; n = 2.

Статический момент S_x¹ = = 22·3· = 4851 см³.

Величина (βR_ω)_min – меньшее из произведений коэффициентов проплавления на расчетные сопротивления: принимаемые по условному срезу шва как β_fR_ωf или по срезу металла границы сплавления β_zR_ωz.

Коэффициенты проплавления β_f и β_z определяются по [табл. 39, 5] в зависимости от вида сварки, диаметра сварочной проволоки, положения шва, катета швов.

В рассматриваемом случае сварка автоматическая при d = 3-5 мм, положение шва – «в лодочку»; катет примем в 1-м приближении 3-8 мм. Отсюда β_f = 1,1, β_z = 1,15.

Расчетное сопротивление R_ωf определяется по табл. Г.2 [5] в зависимости от вида сварочного материала – типа электродов или марки проволоки. Сварочный материал принимается по табл. Г.1 [5] в соответствии с группой ответственности, климатическим районом и классом стали.

В нашем случае: группа конструкций 3 [приложение В, 5]; все климатические районы, кроме I₁, I₂, II₂, II₃; сталь класса С245. Отсюда принимаем марку сварочной проволоки Св-08А и расчетное сопротивление R_ωf = 18 кН/см².

Расчетное сопротивление R_ωz определяется в соответствии с требованиями табл. 4 [5]:

R_ωz = 0,45 R_un,

где R_un – нормативное сопротивление стали на сжатие, растяжение, изгиб, определенное по пределу прочности; R_un определяется по табл. В5 [5] в зависимости от класса стали, толщины и вида проката.

В рассматриваемом случае R_un = 37 кН/см²; отсюда R_ωz = 0,45·37 = 16,65 кН/см².

Произведения коэффициентов проплавления на расчетные сопротивления:

β_fR_ωf = 1,1·18 = 19,8 кН/см²; β_zR_ωz = 1,15·16,65 = 19,15 кН/см².

k_f = = 0,27 см ≈ 0,3 см.

Определим максимально и минимально допустимые катеты поясных швов.

Максимально допустимые катеты определяются в соответствии с [п. 14.1.7.а, 5] как k_f^max = 1,2t_min. В нашем случае свариваем полку и стенку: стенка имеет меньшую толщину t_ω = 10 мм, отсюда k_f^max = 1,2·10 = 12 мм.

Минимально допустимые катеты определяются по [табл. 38, 5] в зависимости от вида соединения и сварки. Предела текучести стали, толщины более толстого из свариваемых элементов.

В рассматриваемом варианте соединение тавровое, сварка автоматическая, предел текучести до 285 мПа, более толстый элемент – полка t_f = 30 мм; отсюда k_f^min = 5 мм. Исходя из полученных данных, принимаем поясные швы с катетом k_f = 5 мм, что больше k_f = 0,3 см по расчету и меньше максимально возможного k_f^max = 12 мм.