Расчет и конструирование узла пониженного опирания балок

При примыкании вспомогательной балки к главной балке сбоку (рис. 12) прикрепление первой ко второй осуществляется на болтах диаметром 16, 18, 20, 22 или 24 мм.

 

Рис. 12. Пониженное сопряжение балок в рабочей площадке

 

Число болтов (n) из условия прочности их на срез (в нашем случая болты односрезные) в узле прикрепления вспомогательной балки определяется по формуле

.

где - 1,2 - коэффициент, учитывающий дополнительное усилие от частичного защемления конца вспомогательной балки в узле;

- расчетное сопротивление болтов срезу, кН/см², принимается по [2];

- коэффициент условия работы болтов в соединении, принимаемый по [2]. В нашем случае он может быть принят равным 0,9;

- диаметр болтов, см.

Число болтов из условия прочности их на смятие определяется формулой ,

где - расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами, кН/см², принимаемое по [2];

- толщина более тонкого листа (см) в соединении (см. рис 12).

Число болтов в узле должно быть не менее двух.

При большом числе болтов в узле они могут не разместиться в один ряд. Это возможно при условии , где - высота стенки вспомогательной балки в узле (со срезанными поясами и участками стенки). При сохранении последнего условия – вспомогательные балки опирают на специальные столики, приваренные к стенке главной балки [1, 7, 10].

Конструирование равнопрочного монтажного (укрупнительного) узла главной балки

При длине главной балки более 9 м (а также с целью обеспечения условия задания на проектирование по ограничению предельных длин отправочных частей конструкций) следует предусмотреть членение ее на части (марки заводского изготовления). При этом монтажный стык не рекомендуется устраивать ближе150 мм от ребра жесткости и совмещать его с местом изменения сечения балки.

Из-за пониженной прочности ручной стыковой сварки при растяжении, выполняемой в площадочных условиях, монтажный стык желательно размещать в сечениях, где изгибающий момент составляет не более 0,85 максимальной его величины, т.е. . В случае размещения монтажного стыка вблизи середины пролета или вблизи максимального изгибающего момента - его выполняют совмещенным (все элементы стыкуются в одном сечении), но с косым стыковым швом в нижнем поясе (рис. 13).

С целью снижения сварочных напряжений от сварки монтажного стыка, его выполняют в определенной последовательности (см. номера на рис. 13), причем в последнюю очередь завариваются участки поясных швов (по 500 мм), специально не сваренных в заводских условиях.

 

Рис. 13. Последовательность

выполнения сварного монтажного стыка

составной балки

 

Для обеспечения провара всех элементов в стыке на всю толщину кромки их обрабатываются.

КОМПОНОВКА КАРКАСА

Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой несущие конструкции, связанные в неизменяемую пространственную систему.

На стадии общей компоновки каркаса по заданной длине здания, отметкам чистого пола и головки кранового рельса, грузоподъемности мостовых кранов и району строительства определяются конструктивные схемы элементов каркаса и их основные размеры.

При проектировании каркас здания обычно расчленяют на две системы – поперечную, условно называемую рамой и включающую в себя колонны и ригель (ферму) покрытия, и продольную, включающую в себя колонны (входящие одновременно и в поперечную раму), подкрановые и подстропильные конструкции, вертикальные и горизонтальные связи и прогоны покрытия.

Сетка колонн

При длине здания меньше указанной в табл. 42 [2], в стальном каркасе здания не требуется устройства поперечного температурного шва, поэтому сетка колонн определяется заданными пролетом здания и шагом рам (или колонн) вдоль здания. При этом следует помнить, что для удобства устройства сопряжения торцовой стены с покрытием и продольными наружными стенами, поперечные рамы, расположенные у торцов здания (или температурного блока) сдвигаются от внутренней грани торцовой стены (или от первой и последней поперечных разбивочных осей) внутрь здания (или блока) на 500 мм. Остальные поперечные рамы здания располагаются на поперечных разбивочных осях. Привязку колонн к продольным разбивочным оcям см. в п. 3.2.2.

Компоновка поперечной рамы

В поперечной раме каркаса колонны предлагается проектировать одноступенчатыми, жестко заделанными (в плоскости рамы) в фундаменте, что обеспечивает неизменяемость рам при шарнирном прикреплении ригелей.

При компоновке поперечной рамы определяются ее габаритные вертикальные и горизонтальные размеры и назначаются типы сечений колонн и элементов ригеля.