Коефіцієнти стику стінки балок
Число рядів по вертикаліk
Визначаємо крок болтів по вертикалі:
Крокaрекомендується округлювати до 5 мм, він повинен укладатися ціле число разів на відстань між крайніми рядами болтівa1. Остаточно приймаємо по висоті накладки 8 рядів болтів з крокома= 200 мм, що менше конструктивногоamax= 208 мм. Максимальна відстань між крайніми горизонтальними рядами болтіва1= (8 – 1) ∙ 200 = 1400 мм, між рештою –а2= 1000 мм,а3 = 600 мм,а4= 200 мм (див. рис. 5.14).
Довжина вертикальних накладок (прис= 35 ммсmin= 33,8 мм)
Перевіряється міцність стику стінки по найбільш напруженому крайньому болту:
Nmax= 955,43 · 1,4 / [2 (1,4 2 + 1 2 + 0,6 2 + 0,2 2)] =
Площа перерізу нетто пояса визначиться:
Вважаючи, що половина зусилля, що припадає на кожен болт, сприймається силами тертя, розрахункове зусилля в поясі та накладках, ослаблених чотирма болтами в крайньому ряду, визначається за формулою
Проводимо перевірку міцності ослабленого поясу:
Міцність пояса у місці монтажного стику забезпечена.
Ослаблення накладок чотирма отворами (nas= 4) по крайньому ряду
Площа перерізу нетто накладок
Проводимо перевірку міцності накладок:
Міцність накладок забезпечена.
При необхідності збільшується товщина накладок tnf.
5.11. Спирання та сполучення балок
За конструктивною ознакою розрізняють два види сполучень балок з колонами: спирання зверху (шарнірне) та примикання збоку (шарнірне або жорстке). Примикання збоку виконується як фланцевого з'єднання чи з допомогою столика. Шарнірне сполучення передає тільки опорну реакцію, а жорстке передає крімреакції ще й опорний момент. Опорний столик, що виконується з нерівнополочного куточка або товстого листа, сприймає весь опорний тиск балки, що передається на колону через шви. Шви розраховуються на зусилля, рівне опорної реакції балки, збільшеної на 30%.
При поверховому поєднанні балки настилу або допоміжні балки укладаються на головну балку зверху, проектне положення яких фіксується на стисненому поясі головної балки болтами або зварними швами мінімальних розмірів (розрахунок не потрібно) (рис. 5.15,а). Цей спосіб поєднання балок вимагає великої будівельної висоти балочної клітини. Щоб збільшити будівельну висоту головної балки, необхідно застосувати пару балок в одному рівні верхніх поясів або зі зниженим розташуванням верхніх поясів другорядних балок.
Мал. 5.13.Шарнірні сполучення балок:
а- поверховий;б- в одному рівні;в- знижений
Один із варіантів сполучення балок в одному рівні може бути виконаний за схемою примикання балок настилу або другорядних балок до головної балки збоку через ребра жорсткості, що зміцнюють стінку головної балки від втрати стійкості. У цьому випадку необхідно призначати крок ребер таким чином, щоб вони потрапляли під кожну балку.
Для забезпечення щільного примикання стінки балки настила до ребрів
необхідно вирізати її полиці та частину стінки (рис. 5.15,б). Цей виріз послаблює перетин балки, кількість болтів, що можна розмістити на стінці балки, обмежена. При зниженому поєднанні до торця допоміжної балки приварюється коротун з куточка, через який здійснюється сполучення з ребром жорсткості головної балки болтами.
У практиці розрахунок болтів проводиться на опорну реакцію допоміжної балки, збільшену зметою підвищення надійності на 20%, що враховують нерівномірність залучення болтів у роботу з допомогою деякого защемлення у соединении.
Як приклад розраховуємо сполучення балки настилу, виконаної з прокатного двутавраI27, з головною в одному рівні (див. п. 4.1.2). Товщина поясаt′= 9,8 мм, товщина стінкиtw′= 6 мм, радіус внутрішнього закругленняR= 11 мм.
Розміри ребра жорсткості: ширинаbr=75 мм, товщинаtr=6 мм.
Визначаємо розрахункове зусилля:
Кріплення здійснюємо болтами нормальної точності класу 4.6 діаметромd= 16 мм (рекомендується 16 – 24 мм). Розрахункова площа перерізу болтаА= 2,01 см 2 (див. табл. 3.11). Отвори під болтиdпро=d+ 3 = 19 мм.
Розрахунковий опір зрізу болтаRbs= 15 кН/см 2 (див. табл. 3.9). Розрахунковий опір зминання елементівRbр= 50 кН/см 2 при товщині прокату від 4 до 10 мм зRun= 38 кН/см 2 , з'єднаних болтами, виконаних із сталі класу С255 (див. табл. 3.10).
Розрахункова висота стінки (рис. 5.16)
Приймаємо ширину ребра твердості.br= 90 мм,
Товщина ребра визначаться за умови його стійкості:
приймаємоtr=7 мм
Розрахункове зусилляNb, яке може бути сприйняте одним болтом:
деγb= 0,9 - коефіцієнт умови роботи для багатоболтового з'єднання при роботі на зріз та зминання (див. табл. 3.13);
ns= 1 – число розрахункових зрізів одного болта;
Необхідна кількість болтів
Приймаємо 3 болти з крокомс= (ho– 2а)/2 = (210 – 2 · 40) / 2 = 65 мм, що більшесmin= 50 мм і меншесmax= 70 мм.
Площа нетто стінки по ослабленому отворами під болти перерізу
Перевіряємо міцність стінки:
При прикріпленні другорядної балки до ребра через коротух слід розрахувати зварні шви, що прикріплюють його до торця балки, на спільну діюQmax іМ=Qmaxl, тутl– відстань від осі болтового з'єднання до кутових швів, що розглядаються. Розрахунок проводиться по металу шва або по металу межі сплавлення: