Определяем условную гибкость
Согласно СНиП II-23-81* для
Проверяем опорный участок балки на устойчивость:
Устойчивость опорного участка балки обеспечена.
Расчет стыка сварной балки на высокопрочных болтах
Стык делаем в середине пролета, где М = 2373,75 кН.м и Q = 0.
Стык осуществляем высокопрочными болтами
Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяем по формуле:
где
Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d0=22 мм.
Стык поясов
Каждый пояс балки перекрываем тремя накладками сечениями 300х14 и 2х120х14.
Общая площадь сечения накладок
Определяем усилие в поясе:
Количество болтов для крепления площадок определяем по формуле:
где k = 2 – количество поверхностей трения соединяемых элементов.
Принимаем 10 болтов.
Проверяем ослабленное сечение в полках на краю стыка:
где Аn – площадь сечения нетто, определяем по формуле:
Af – площадь пояса, определяем по формуле:
Прочность ослабленного сечения соединяемых элементов обеспечена.
Расставляем болты с учетом минимальных расстояний.
Стык стенки
Стенку перекрываем двумя накладками сечением …..
Определяем момент, действующий на стенку:
Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:
Находим коэффициент стыка α:
где m = 2 – количество болтов в ряду.
Принимаем 14 рядов.
Расставляем болты с учетом минимальных расстояний.
Проверяем стык стенки:
Прочность соединения обеспечена.
Конструирование и расчет стержня сквозной центрально - сжатой колонны
Центрально – сжатые колонны воспринимают продольную силу, приложенную по оси, при этом все поперечные сечения колонны испытывают равномерное сжатие.
Значение продольной силы определяем по формуле:
где
Расчет стержня
Расчетную длину стержня находим в соответствии с условиями закрепления концов колонны. Конструктивно сопряжение колонны и балок выполняем по этажной схеме.
Определяем расчетную длину колонны относительно оси Х:
где
где a = 60 см – заглубление колонны.
Требуемую площадь сечения определяем по формуле:
Задаемся гибкостью
По сортаменту ГОСТ 8240-72 предварительно принимаем колонну из двух швеллеров №27, для которых
Гибкость по материальной оси х – х:
Определяем
Фактическое напряжение составит
Окончательно принимаем стержень колонны из двух швеллеров №27.
Расчет планок
Ветви раздвигаем на такое расстояние от свободной оси у – у, чтобы соблюдалось условие
Задаемся гибкостью ветвей, заключенными между планками
Требуемую гибкость относительно свободной оси определим по формуле:
Необходимый радиус инерции
Для сечения из двух швеллеров с планками находим приближенный радиус инерции
откуда