Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

что больше, чем требуемый W=7,15cm2, т. е. условие прочности удовлетворяется.

Если не ставить ребро жесткости, то толщина полки уголка должна быть wd=batl/6, а taVqwd/ba =

- 6-7,15/20= 1,46 см, что неэкономично, поэтому опорный столик проектируем с усилением полки ребром жесткости.

Проверяем прочность сварных швов опорного столика на действие опорной реакции fa и момента расчет по металлу шва

T = f РА= 51 200/18-0,7-0,7 = 58,2 МПа,

lw = 2(ba-\ см) = 2 (10 - 1) = 18 см; a = M/WB, = 205000/13,3 = 15300 Н/см» = 123 МПа,

Г = 2(рА, 4/6) =2(0,7-0,7-9/6)= 1в,3 см"; /а, = 10 - 1 = 9 см. Суммарное напряжение в швах составит

а = V-l + = /58,22 + ,532 = мПа < R vy -=- 180 МПа,

где Р/=0,7, р,= 1-для ручной сварки; у»/»=тк>г=1; yc=l; rwf = 180 МПа - для сварки электродами Э42; rwf = =0,45?„„=0,4б-365=165МПа; расчетное сопротивление по металлу шва rwfywfyc=\80 -1-1 = 180 МПа, то же по металлу границы сплавления rwzywzyc=l5-l-l = = 165 МПа.

Расчет по металлу границы сплавления ие производим, так как рг=1>Р;=0,7 и т«„ Ow будут ниже, чем по расчету по металлу шва; вычисленное о = 164 МПа< <rwzywzyc= 165 МПа.

В расчетах лобовой шов вдоль вертикальной полки уголка столика обычно выполняют конструктивно и его работа идет в запас прочности; если же его учесть в расчете, то может оказаться возможным толщину шва i, немного уменьшить, например до 6 мм вместо 7 мм.

Балки настила к главным балкам можно крепить также на болтах к поперечным ребрам, совмещаемым с ребрами жесткости стенки балки (рис, 4.6). В этом слу-

Рис. 4.6. Крепление балки настила к поперечным ребрам главной балки

ОТВ. Я19

------0 1в

чае болтовое соединение рассчитывают из условий прочности иа срез и смятие:

требуемое число болтов диаметром 16 мм нормальной точности по прочности на срез

п = Fi/tis nd2 yj, = 51200-4/1-3,14 -1,62-0,9-150 (100) = 1,9;

TO же, на смятие соединяемых элементов

n = f/d2/mi„«bpVb= 51 200/1,6-0,6-365(100) О 9= 1,63, где Yb = 0,9; rb = 150 МПа, rbp = 365 МПа.

Принимаем два болта диаметром 16 мм нормальной точности класса 4,6; отверстия под болты диаметром 19 мм. Ширину поперечных ребер принима-ем по конструктивным соображениям не менее 90 мм.

Расчет изменения сечения главной балки по длине. Сечение разрезной составной балки, подобранное по максимальному моменту, можно в соответствии с эпюрой моментов уменьшить в местах снижения моментов на некотором расстоянии от опор. Учитывая увеличение трудоемкости изготовления, рекомендуется уменьшать сечения поясов в балках пролетом 10-12 м и более.

При равномерной нагрузке наиболее выгодное место изменения сечения поясов в однопролетной балке находится на расстоянии примерно /е пролета балки от опоры. Сечение поясов изменяют различными способами: уменьшают высоту балки, изменяют ширину или толщину поясов, число горизонтальных листов (в клепаных балках), непрерывно изменяют ширины поясов (рис. 4.7). Наиболее простым способом является изменение ширины пояса (рис. 4.7, б), так как при этом не изменяется высота бал-

Рис. 4.7. Способы изменения сечеиия балок по длине

а - уменьшение высоты балкн на опоре; б - изменение ширины поясов: а - изнененне толщины поясов, г - изменение числа горизонтальных листов;

д - непрерывное нзмене;1не ширины поясов /

ки И верхний ПОЯС остается гладким, что удобно при поэтажном опирании вспомогательных балок и при укладке крановых рельсов (в подкрановых балках). Уменьшенная ширина поясов должна составлять: ftil/lO/i; fti >180 мм и fti>0,5ft.

Проведем расчет изменения ширины пояса главной балки по примеру 4.1, назначив стык на расстоянии Ve пролета от опоры (рис. 4.8), определяя последовательно:

расчетный момент и поперечную силу в сечении /-/ на расстоянии дс= 6=9/6= 1,5 м:

М, = 9* (/ - /2 = 137.1.5 (9 - 1,5)/2 == 773 кН.м;

Q = gl/2 - x)= 137 (9/2 - 1,5) = 4,11 кН;

Требуемый момент сопротивления при упругой работе

Wdi = Л11 ?ад Vc= 773-10196 (100) 1 = 3953 см»,

где /?а,и = 0,85 Лл=0,85230 =196 МПа - расчетное сопротивление растяжению прямого стыкового шва по пределу текучести; Требуемый момент инерции балки в сечении /-/

fdi = Wdi (ft/2) = 395Э (90/2) = 178 ООО см*;

момент инерции, приходящийся на поясные листы,

Jif = Jdi - Jw --= 178 ООО - 53 200 = 124 800 см*,

"= l> 2 = 1.86/12 = 53 200 см

006--4

« £

3712

требуемую площадь поясных листов

А = 2Jlhl =2-124 800/882 = 32,3.

Принимаем пояс из универсального листа 180X20 мм, Л = 18-2=36 см2, тогда момент инерции балки в сечении /-/ составит

Ji=Jw+ibitf(hwl2 + /2)2 =53 200+2-18-2(86/2+2/2)2= 192 700 см*.

Проверяем напряжение в уменьшенном сечении балки ai = MJW = 77 300/4270 = 18,2 кН/см = 182 МПа < Ry Vc = = 0,85-230-1 = 196 МПа,

= 2/i/ft = 2.192 700/90 = 4270 см,

Т. е. условие прочности сечения удовлетворяется.

Проверяем устойчивость стенки балки в месте изменения сечения балки (см. рис. 4.8, б). Расчетный момент в сечении /-/ Mi = 773 кН-м, поперечная сила Qi = = Q-(7a;=617-137-1,5=411 кН.

По формуле (2.26) вычисляем отношение (1о/Ьх)тах и сравниваем его с k/bx для участка между балками настила (/о=75см). Предварительно проверяем применимость формулы (2.26) по табл. 2.4

l<ft/6i = 90/18=5<6 и bjtf= 18/2 = 9<35; условия применяемости формулы соблюдаются; тогда

/о 75

~Г =-Г = 4.15<

- 0,016-

0,41 + 0,0032-+(0,73 -

18 \ 18

1 -, / 20,6-106

=16,7;

2 / 88 J F 230

общая устойчивость балки в уменьшенном сечении обеспечивается.

Условная гибкость стенки Xw = hef/tw VRylE= (86/2) X X /230/206-105= 1 q.j,o меньше 3,5 (для балок с двусторонними поясными швами и при отсутствии местных напряжений); устойчивость стенки обеспечена и ее можно не проверять. Однако в учебных целях эту проверку выполним. Поперечные ребра жесткости поставлены по конструктивным требованиям через 1500 мм, что меньше 2,5/г,„=2,5-86 = 2150 мм.

Так как длина отсека 4= 1500 мм превосходит его расчетную высоту /г,=/г„ = 860 мм, то при вычислении средних напряжений а и т в отсеке принимаем расчетный

участок длиной, равной расчетной высоте отсека, т. е. d=hw=8<o0 мм.

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости, при отсутствии местного напряжения (агос=0) и условной гибкости стенки Я,«,<6 выполняют по формуле

(4.17) (4.18)

(4.19)

l/a/a2,+ (T/Tj2<V„ I 0,76 \ Rs

Таблица 4.2, Значения коэффициента Ссг для стеиок балок

6..... <0,8 1 2 4 6 10 >30

Сет . . • 30 31,5 33,3 34,6 34,8 35,1 36.5

с,. коэффициент принимаемый по табл. 4.2 и зависимости от параметра 6=P(6,/i.,)( »); Р=0,8 -для балок (кроме подкрановых) при отсутствии непрерывного опирания на них жестких плит см.табл.22 СНиП 11-23-81*); ц -отношение большей стороны а или й„ к меньшей стороне d отсека стенки;

\ = d/twVRy/E (если a>hw, то d = hw). Последовательно определяем:

изгибающий момент в сечении на границе расчетного участка крайнего отсека (точка С, рис. 4.8, а)

Me = 9*i(/i-*i)/2 = 137-0,64 (9 - 0,64)/2 = 37б кН-м. где *1 = 1500 - 860 = 640 мм; среднее значение момента на расчетном участке отсека

Mm = (Ml + Л1с)/2 = (773 + 367)/2 = 570 кН-м; краевое нормальное напряжение сжатия в стенке посередине расчетного участка

о = (Mm/Wi) (hwlh) = (57 000/4270) (86/90) = = 12,8 кН/см2= 128 МПа;

цоперечную силу Ос

Qg = Q - (7*ii = 617 - 137-0,64 = 529 кН;

среднюю поперечную силу в пределах расчетного участка отсека

Qm = (Qi + Qc)/2 = (411 + 529)/2 = 470 кН; j

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71