Проектирование металлической балочной клетки (стр. 6 из 8)
Примем толщину накладки tн=10 мм. Сталь накладки С 345.
Расчет болтового соединения.
Расчет сводится к определению необходимого числа болтов. За расчетное усилие принимается опорная реакция балки настила. Под действием опорной реакции болтовое соединение работает на срез и на смятие.
Принимаем болты класса точности В. Болты М20. Класс болтов 5.6.
Рис. 4.8 Сопряжение балок настила с главной балкой
dболта=20мм
dотв =22мм.
Балка настила запроектирована из двутавра I№30Б1 ГОСТ 26020-83
Опорная реакция б.н. Rб.н.=Qmax=116,07 кН
Несущая способность болта на срез:
Несущая способность болта на смятие:
Принимаем количество болтов n=3
Размещаем болты на накладке, предварительно определив ее наибольшие размеры. Накладка в двутавровой балке располагается симметрично.
Определяем по табл. 39 минимальные расстояния между болтами.
Принимаем длину накладки
Расчет сварного соединения.
Угловые сварные швы, прикрепляющие накладку к балке настила, рассчитываются на опорную реакцию и момент.
Зададим высоту катета шва:
Принимаем kf=7мм
Проверяем сварные швы по двум сечениям.
1) по металлу шва
Принимаем ручную сварку. Электроды толстообмазочные. По табл. 55: тип электродов Э50 по ГОСТ 9467-75*. Для С345.
2) по металлу границы сплавления
Проверка сечения накладки.
Проверяем накладку на срез с учетом ослабления отверстиями под болты.
Прочность накладки с учетом ослабления отверстиями под болты обеспечена.
4.7 Расчет опорного ребра главной балки
Конец балки в месте опирания ее на колонну укрепляется опорным ребром. Сталь опорного ребра принимается в соответствии со сталью стенки.
Размеры опорных ребер определяются из расчета на смятие торца ребра при
. 
где
.В случае, если
расчет ведется по условию сжатия: 
Зададим сталь опорного ребра С245. Размер выступающей части балки а=20 мм
Run=37 кН/см2 при t=(2…20] мм Табл.51 [1]
gm=1.025Табл.2[1]
Принимаем ширину опорного ребра равной ширине балки в измененном сечении.
Принимаем
Размеры опорного ребра определяем из условия сжатия:
Принимая ширину опорного ребра bp=b/f=20см, находим толщину опорного ребра
В соответствии с прил. 4 принимаем окончательно tp=14мм. 
Несущая способность опорного ребра на смятие обеспечена.
Проверяем устойчивость опорной части балки.
Табл.72 [1] 
Устойчивость опорной части обеспечена.
Расчет угловых сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке балки.
Сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа. Сварочная проволока Св-08Г2С. Швы фланговые.
kf=6мм при t=20мм Табл. 38 [6]
bf=0.7 при d<1.4мм Табл. 34 [6]
bz=1
Расчет по металлу шва – определяющий.
Принимаем kf =7 мм.
4.8 Монтажный стык главной балки
Для того, чтобы избежать сварки при монтаже, стыки выполняем на высокопрочных болтах (см. рис 4.9). Площадь сечения накладок больше площади сечения перекрываемых элементов. Расчет каждого элемента ведется самостоятельно. Изгибающий момент между полкой и стенкой распределяется пропорционально их жестокостям.
Стык поясов.
Расчетное усилие в поясе:
Необходимое количество болтов на полунакладке:
Болты из стали 40Х"СЕЛЕКТ". dболта=20мм, dотв=22 мм
Принимаем газопламенную обработку соединяемых поверхностей без консервации, контроль натяжения по углу поворота.
Примем количество болтов, размещаемых на полунакладке n=8 шт.
Пояс балки перекрывается тремя накладками:
300х12 – одна накладка
135х12 – две накладки
Определим расстояния между болтами. Для высокопрочных болтов:
Стык стенок.
Представим момент как сумму пар сил.
m=2 – количество вертикальных рядов
т. 7.8 (уч. Беленя)® при a=0,957 k=6
Принимаем шаг болтов а=800/5=160мм
амах =160×5=800мм
Проверим стык стенки.
Натяжение высокопрочного болта:
Натяжение выполняем по углу поворота.
Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты.
Учитываем ослабление отверстиями. При проверке прочности пояса в расчет берем условную площадь Аус =1.18Аn=1,18*51=60,18.
Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями.
Так как Anнакл<0,85Af, то увеличиваем толщину накладок. Принимаем накладки толщиной 14мм.
Рис. 4.9 Монтажный стык главной балки на высокопрочных болтах
5. Расчет центрально сжатой колонны К4 сплошного сечения
5.1 Расчет сплошного сечения
Сталь колонны С 345 по ГОСТ 27772-88. Отметка верха этажа Н=6.0 м.
Рис 5.1 Сечение колонны К4
RГБ мы нашли верно.Балки к колоннам сплошного сечения будут примыкать сбоку.
Подбор сечения колонны.
Исходя из условий общей устойчивости, находим требуемую площадь.
Ry=32 кН/см2 при tf=10…20 мм
Примем
тогда из т.72 
