Предварительно назначаем размеры планок:

ширина планки (а = 0,5 ¹ 0,75) bc = (0,5 ¸ 0,75)·45 = (22,5¸33,8) см, принимаем а=30 см; толщина планки t = 6 ¸ 12 мм, принимаем t = 1 см; длина планки b_s = (b_c – 2b₁) + 2 · 4 = (55 – 2 · 11,5) + 8 = 40 см.

Проверки размеров планок во избежание их выпучивания при действии нагрузки cм; .

Момент инерции в планке.

5333 см⁴.

Расчетная длина ветви

l_b = λ₁ · i_yφ = 35 · 3,23 = 113,1 см.

Момент инерции всего сечения относительно оси у-у

= = 76629,2 см⁴.

Радиус инерции сечения стержня колонны по оси у-у

= 25 см.

Гибкость по оси у-у

= = 32,2.

Рисунок 7.1 - Расчетная схема сквозной колонны

Рисунок 7.2 - Сквозная колонна

Приведенная гибкость

.

Так как, λ_ef = λ_xf = 48, то проверка напряжений не требуется.

Расчет планок(рис. 7.3).

Условную поперечную силу Q_fic находим (Приложение 15) как функцию от площади сечения ветвей - А_φ.

Q_fic = f /(А_φ) при R_y = 27 кН/см ², Q_fic =0,34 · А_φ.

Q_fic = 0,34 ·123 = 41,8 кН.

Условная поперечная сила, приходящаяся на планку одной грани

= 20,9 кН.

Сила F срезывающая планку составляет

64,6 кН,

где l= l_ь +а= 113,1 + 40 = 153,1 см ; b = b_С -2z₀ =55-2 · 2,75 = 49,5 см.

Момент М₁ изгибающий планку в ее плоскости, определяют по формуле

М_х = = 1599,9 кН · см.

Для сварки планок по полкам швеллеров (ветвей колонн) принимаем высоту сварного шва K_f = 8 мм (Приложение 6).

Проверку прочности угловых сварных швов, прикрепляющих каждый конец планки к ветвям колонны, выполняют в каждый конец планки к ветвям колонны, точка «Б» (рис. 7.3) на совместное действие сдвигающей силы F и изгибающего момента М_х.

Принимаем сварку полуавтоматическую в среде углекислого газа сварочной проволокой С_В-0852С с R_wf= 21,5 кН/см² (Приложение 4).

Коэффициенты вида сварки β_f = 0,7, β_z = 1 (Приложение 6).

R_wf = 0,45R_un = 0,45 ·49 = 22,05 кН/см²;

βf · Rwf = 0,7 · 21,5 = 15,05; β_z ·R_wz = 1 ·22,05 = 22,05;

Так какβ_f ·R_wf < β_z ·R_wz, то проверку выполняют по основному металлу сварного шва.

Проверку прочности выполняют по формуле уa²_w +z²_w <R₄ М_х W_w

Проверку прочности выполняют по формуле , где нормальные напряжения , а касательные .

Момент сопротивления сварного шва.

84 см³.

Откуда ;

= 3,84 кН/см².

= 19,4 < R_wf= 21,5 кН/см².

Проверка обеспечена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для рассматриваемой технологической площадки с временной распределенной нагрузкой q^н = 26 кН/м², выбран настил толщиной 11 мм. Пролет настила выбран из условия его работы на изгиб.

Найдена сила распора настила Н, в соответствии с которой определена конструктивная высота катета сварного шва k_f=0,6.

Для рассматриваемой технологической площадки нормального типа требуется на 23 кг/м² меньше материала стали, чем для технологической площадки усложненного типа, поэтому выбираем для проектирования вариант технологической площадки нормального типа, в котором балки настила располагают на расстоянии а_б.н.=1 м, настил стальной, длина балок настила В=6 м, с поэтажным сопряжением балок по высоте.

Определены нормативная и расчетная погонные нагрузки составной балки, найдены величины: изгибающего момента, поперечной силы, требуемого момента сопротивления.

Проведен расчет изменения сечения составной балки в соответствии с эпюрой действующего момента.

Проверены прочность и устойчивость балки по стыковому шву, по приведенным напряжениям на грани стенки, по максимальным касательным напряжениям, по общей устойчивости балки, по местной устойчивости сжатого пояса и стенки.

Обоснована конструкция опорной части балки в виде опорного ребра, приваренного к ее торцу. Определены размеры ребра и проверена его устойчивость. Определены параметры сварного шва, прикрепляющего ребро к балке.

Для шарнирного закрепления концов сквозной колонны рассмотрена расчетная схема, определена требуемая площадь, ширина сечения, подобраны два швеллера колонны. Проведен расчет размеров соединительных планок, проверка сварного шва на устойчивость к воздействию нормальных и касательных напряжений.