Рис. 10. Опорное ребро главной балки
Для опорного ребра принимаем сталь С245 (Ry = 245 МПа).
Требуемая площадь ребра жесткости 
Предварительно принимаем tp= 14 мм.
Аторца= (2,4 м + 0,025 м)·0,014 м = 0,034 м2> 
Толщина ребра равна 14 мм.
Расчет поясных швов
Опорные ребра крепятся к стенке сварного двутавра расчетными швами. Сварные швы рассчитываем на срез по двум сечениям:
- по металлу шва;
-по металлу границы сплавления,
где N – опорная реакция главной балки, N = RГБ = 580,8 кН;
kf – размер катета шва;
βf, βz– коэффициент учитывающий глубину проплавления (таблица 34*[1]);
lw – расчетная длина сварного шва;
Rwf,Rwz– расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) соответственно по металлу шва и по металлу границы;
γwf, γwz – коэффициенты условий работы шва;
γс – коэффициент условий работы.
Принимаем сварочную проволоку Св-08.
Определяем длину сварного шва:
Окончательно принимаем длину сварного шва lw = 6 см.
Продольные швы
Соединение полок составной балки со стенкой осуществляют поясными двусторонними швами в заводских условиях автоматической сваркой в лодочку. Для стали С245 по табл. 55* [1] принимаем сварочную проволоку Св-08. Диаметр проволоки 2 мм.
Определяем сдвигающую силу Т, приходящуюся на 1 см длины балки
где Q – расчетная поперечная сила;
S– статический момент полки относительно нейтральной оси сечения балки, 
- момент инерции сечения балки.
Определяем требуемую высоту катета kf поясного шва
где 
- коэффициенты проплавления по табл. 34 [1]; 
- по табл. 56 [1]; 
- по табл. 3 и 51* [1].
Значение kf = 8 мм при толщине полки tf = 30 мм, что больше получившегося по расчету kf = 7,1 мм.
Расчет опорного ребра на устойчивость
|
|
Проверку опорного ребра балки на устойчивость производим с учетом площади расчетного сечения ребра и части стенки балки включенной в работу шириной:
Определяем момент инерции сечения
Тогда радиус инерции сечения будет равен
Находим гибкость опорного ребра 
В зависимости от λ = 114,39 и Ry= 235МПа, φ = 0,537.
Проверяем опорное ребро на устойчивость:
где 
Устойчивость опорного ребра балки обеспечена.
Проектирование колонны
Сталь для колонны: С235.
Нагрузка, действующая на колонну: 
. Расчетная длина стержня 
.
Подбор сечения колонны
μ = 1 μ = 0,7
Принимаем гибкость в первом приближении 
Определяем требуемую площадь сечения 
,
где 
=0,805 по таблице 72 [1].
Радиус инерции 
.
Сечение колонны – горячекатаный двутавр40К1 (ix= 17,26 см, iy= 10 см).
Фактическая гибкость стержня
.
.
100% - 
Проверяем принятое сечение на устойчивость:
,
где - коэффициент продольного изгиба.
.
Расчет оголовка колонны
Рис. 13. Оголовок колонны
Принимаем сталь С245.
Площадь смятия: 
Рассчитываем шов. Выполняется полуавтоматической сваркой. Принимаем сварочную проволоку Св-08А.
, из данной формулы находим l w, предварительно задавшись катетом шва kf =8 мм.
Длина сварных швов должна находиться в пределах 
Принимаем lw = 115см.
Размеры опорной плиты принимаем конструктивно: 430x430x20.
Принимаем толщину ребра 
2 см.
Расчет базы колонны
Рис. 14. База колонны
Сталь для всех деталей базы колонны: С235.
Анкера конструктивно принимаем Ø24 мм. Нагрузка, действующая на базу: 
. Бетон фундамента класса В25, 
. Тогда α = 1.
|
|
Требуемая площадь плиты базы
.
В первом приближении определяем ширину плитыB= 610 мм, и ее длину L = 800 мм. Тогда площадь плиты равна 0,488м2.
Напряжения под плитой:
Плита имеет 3 участка. Моменты равны:
,
,
,
Δ% = 100% - (68кН/85кН)·100% = 20%< 30%
Требуемая толщина плиты:
Толщина плиты принимается в пределах 20-40 мм. Принимаем толщину плиты 
.
Расчет траверсы. Сварка – полуавтоматическая в нижнем положении. Сталь С235. Проволока Св-08А.
; 
.
Расчетным сечением является сечение по металлу шва. Принимаем катет шва 10 мм.
Высота траверсы 
. Принимаем высоту траверсы равной 118cм.
Момент в середине пролета
Момент в середине пролета 
Напряжения 
. Сечение траверсы принято.