Проектирование технологической площадки промышленного здания

y">    N_Σ = 5073 = 17.346,7 кг ≤ 10415,625*2*1 = 20831,25 кг.

    Прочность стыка по стенке обеспечена. 

    Проектирование  стыков по полкам. Определение  внутренних усилий в  накладках на стенку главной балки (см. рис. 4.12):

    Размещение  болтов по полке производится с выполнением  следующих рекомендаций:

    1. По длине балки  шаг болтов принимается  минимальным и  составляет: 2,5*d₀;

    2. Расстояние от  краев до любого  элемента составляет: 1,3*d₀;

    3. Общее количество  болтов n_{б пн} по поясной накладке ( по одну сторону от стыка) принимается по расчету;

    4. Количество рядов  болтов поперек  полки принимается  2 или 4 в зависимости от ширины полки;

Рис.4.12. Распределение внутренних усилий в накладках 

по  полкам под действием  внешней нагрузки 

    В первом приближении  полагаем, что δ_н.п = δ_п, тогда усилие, воспринимаемое поясной накладкой можно найти из простой расчетной схемы, разложив M_н на пару сил N_н , где

    h_н = h + δ_п = 131,4 + 3,2 = 134,6 (см), где

    h – полная высота балки,

    h_н- плечо внутренней пары сил, тогда

    N_н = M_п / h_н = 22238380 / 134,6 = 165218,27 кг*см; 

    Определение размеров накладки по полке:

    А_н = N_н / (R_y * γ_c) = 113.588,7 / (25*10⁶ * 1) = 45,4*10^-4 м²;

    δ ^треб_н.п = А_н / b_п * R_ц= 165218,27 / 25*2421 = 27,3 мм.

    Принимаем по сортаменту ближайшее  большее значение δ_н.п = 28 мм.  

    Определение требуемого количества болтов:

    п_б.п = N_н / (п_тр * Q_bh * γ_c) = 165218,27 / (1 * 10415,625 * 1) = 16;

    Принимаем количество болтов с  одной стороны  от стыка равным п_б.п = 16. 

    4.12. Проектирование узла опирания балки настила на главную балку

    Схема опирания – приложение 1 «Узел опирания балки настила на главную балку».

    Принимаем диаметр болтов ⌀22 мм. Диаметр отверстий под болты ⌀25 мм. Класс точности болтов – В, класс прочности – 5.8 (R_ср = 2000 кг/см², R_см = 4350 кг/см²). 

    Несущая способность одного болта определяется меньшим значением  из следующих 2 формул:

    N_ср = π * d_б² / 4 * R_ср = 3,14 * 0,022² / 4 * 2*10⁷ = 7600 кг;

    N_см = d_б * δ_min * R_см = 6699 кг.

    δ_min = d_БН = 7мм

    Требуемое количество болтов определяется по формуле:

    п_б = N / (N_min * γ_b * γ_c) = 5017,2 *1,2/ 1 * 6699 * 1= 0,9;

    где N – опорная реакция балки настила;

        γ_b – коэффициент условия работы болтового соединения (γ_b = 0,9).

    Принимаем количество болтов равным п_б = 2.

    Проверка  выбранного решения  на возможное защемление болта:

    Условие незащемляемости  болта:

    Δ < 2 мм, где Δ – фактическое линейное перемещение крайнего болта, определяемое по формуле:

    Δ = 1,6 * (f_max/l₁) * (n_б – 1) * a = 1,6*(0,71477/500)*(2-1)*15 = 0,034 мм < 2 мм

    Условие незащемляемости  выполняется. 
 

    4.13. Конструирование и расчет опорного узла Главной Балки:

    Опирание  главной балки  на колонну – верхнее с торцевым расположением опорного ребра, смотреть приложение 2 «Узел опирания главной балки на колонну».

    Такой вариант более  предпочтительнее, так  как дает более  меньший эксцентриситет при неравномерной  нагрузки на балки, опирающиеся  на колонну: 

    Определение габаритов условного  таврового сечения:

    b_ор = b_п^изм = 180 мм;

    S = 0,65 * δ_ст * (E / R_y)^½ = 0,22 м;

    δ_ор = N / (b_ор * R_см) = 82477,5/ (2 * 9 * 3550) = 14 мм.

    Принимаем δ_ор = 14 мм.  

    Проверка  устойчивости условного  таврового элемента:

    l_р = μ * h_ст = 1 * 1,4 = 1,4 м;

    А^t = 2 * (b_ор * δ_ор + δ_ст * (S + δ_ор /2)) = 2 * (9 * 1,4 + 1,1 * (22 + 1,4/2)) * 0,226 = 75,14см²;

    I^t = (b_ор³ * δ_ор + S * δ_ст³) / 12 = 817,7986 см⁴;

    r = (I^t / А^t)^½ = 3,299 см;

    λ = l_р / r = 1,4 / 0,042 = 33,2;

    ϕ = 0,9 (табл. 72 СНиП); 

    σ = N / (ϕ * А) ≤ R_y * γ_c;

    σ = 82477,5 / (0,9 * 75,14) = 1219,61 кг/см² ≤ 2421 кг/см².

    Условие прочности выполняется.  

    Проверка  прочности сварного шва:

    l_w = h_ст – 2Δ – 10мм = 1400 – 2*60 – 10 = 112 см;

    где l_w – длина сварного шва;

       Δ – расстояние от полок главной балки до сварного шва.

    k_f^тр = 1,2 * δ_min = 1,2 * 11 = 13,2 мм = 1,32 см

    Принимаем катет сварного шва  равным k_f = 14 мм. 

    σ = N / (2 * β_f * k_f * l_w) ≤ R_wf * γ_c;

    σ = 824755,5 / (2 * 112 * 1,5 * 0,7) = 175,34 кг/см² ≤ 1850 кг/см².

    Условие прочности выполняется.