Определяется требуемая высота катета kf поясного шва ”в лодочку”.

1. Расчет по металлу шва.

Коэффициент глубины провара шва [Табл. 34 СНиП II – 23 – 81*].

Коэффициент условия работы шва [П.11.2 СНиП II – 23 – 81*].

Расчетное сопротивление металла шва Rwf=180 МПа [Табл. 56 СНиП II – 23 – 81*].

2. Расчет по металлу границы сплавления.

Коэффициент глубины провара шва [Табл.34 СНиП II – 23 – 81*].

Коэффициент условия работы шва [П.11.2. СНиП II – 23 – 81*]

Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления:

[Табл.3,51 СНиП II – 23 – 81*];

.

Сравнивая полученные величины, находим, что

МПа.

Высота катета поясного шва должна быть не менее

При толщине более толстого из свариваемых элементов (tf=22 мм) по табл. 38 СНиП II – 23 – 81* принимаем kf= 7 мм.

2.1.9. Проверка устойчивости сжатой полки балки

Устойчивость полки будет обеспечена, если отношение свеса полки bef к ее толщине tf не превышает предельного значения [Стр.34, табл. 30 СНиП II – 23 – 81*]:

, где расчетная ширина свеса полки bef равна:

мм;

Так как устойчивость поясного листа обеспечена.

2.1.10. Проверка устойчивости стенки балки

Для обеспечения устойчивости стенки вдоль пролета балки к стенке привариваются поперечные двусторонние ребра жесткости.

Расстояние между поперечными ребрами при условной гибкости стенки не должно превышать 2hW. Условная гибкость стенки определяется по формуле . Ширина ребра bh должна быть не менее а толщина ребра - .

В расчете проверяется устойчивость участков стенки – пластинок, упруго защемленных в поясах и ограниченных поперечными ребрами. Потеря их устойчивости может произойти от совместного действия нормальных и касательных напряжений. Устойчивость стенки балки проверять не требуется, если при выполнении формулы (33) СНиП II – 23 – 81* условная гибкость при отсутствии местного напряжения.

Вычисляем условную гибкость - местная устойчивость стенки обеспечена. Конструктивно вдоль пролета балки к стенке привариваются поперечные двусторонние ребра жесткости под вспомогательными балками с шагом 3,7 м.

Ширина ребра должна быть не менее:

Принимаем bh=100 мм.

Толщина ребра:

Принимаем tS = 8 мм.

Поперечные ребра жесткости

2.1.11. Расчет опорного ребра жесткости главной балки

Принимаем сопряжение балки с колонной шарнирным, с опиранием на колонну сверху. Опорное ребро жесткости крепится сварными швами к стенке балки. Нижний торец опорного ребра балки остроган для непосредственной передачи давления на колонну.

Толщина опорного ребра определяется из расчета на смятие его торца:

м;

где N=RA=1390 кН – опорная реакция; МПа – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности [Табл.1, 2, 51 СНиП II – 23 – 81*]; см – ширина опорного ребра, равная ширине балки на опоре.

Принимаем толщину опорного ребра t=14 мм, а опорный выступ

а=20 мм < 1,5t=мм.

Проверка ребра на устойчивость.

Площадь расчетного сечения ребра:

см2.

Момент инерции:

см4,

где см.

Радиус инерции сечения ребра см.

Гибкость ребра .

Условная гибкость

Коэффициент продольного изгиба по формуле п.5.3. СНиП II – 23 – 81* при :

Проверка опорного ребра на устойчивость:

МПа < МПа.

Проверка удовлетворяется.

Расчет катета сварных швов крепления ребра к стенке балки (полуавтоматическая сварка)

м,

где (МПа – получено при расчете поясных швов балки.

При толщине более толстого из свариваемых элементов (толщина стенки t=18 мм) по табл. 38 СНиП II – 23 – 81* принимаем катет шва kf= 6 мм.

2.1.12. Расчет болтового соединения в месте примыкания вспомогательной балки к главной

Сопряжение вспомогательной балки с главной выполняется в пониженном уровне.

При шести грузах в пролете опорная реакция вспомогательной балки равна

Кн.

Принимаем болты нормальной точности (класс точности В), класс по прочности 4.6, диаметром 20 мм. По табл. 58 СНиП II – 23 – 81* определяем расчетное сопротивление срезу болтов для класса по прочности 4.6: Rbs=150 МПа.

Расчетные усилия, которые может выдержать один болт:

а) на срез

где - коэффициент условия работы соединения, определяемый по табл. 35 СНиП II – 23 – 81*; nS=1 – число срезов болта;