Наименование Об

Расчет опорного ребра сварной балки.
Опорная реакция балки F=1564 кН.
Опирание балки выполняем с помощью опорного ребра, приваренного к торцу балки. Определяем площадь смятия торца опорного ребра.

где 𝑅_𝑝 - расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности. Для стали С285 при толщине проката 10–20 мм по табл.51 𝑅_𝑝 = 𝑅_𝑢 = 370 МПа= 37кН/см²
Принимаем ребро с поперечным сечением 460× 12мм, тогда

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z-z
Ширина участка стенки балки, включенной в работу опорной стойки:

Площадь сечения опорного участка:
А_ст = А_р + 𝑡_𝑤 ∗ 𝑏_𝑤 = 55.2 + 1,2 ∗ 22 = 81,6 см²
Момент инерции сечения опорного участка:

тогда
По табл.72 𝜑 = 0,975

Устойчивость опорного участка балки обеспечена.

Рассчитываем прикрепления опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Св-08А.

Определяем минимальное значение 𝛽 𝑅_𝑤, для этого по таблице 56 принимаем 𝑅_𝑤𝑓 =180 МПа = 18,0 кН/см², по таблице 51 𝑅_𝑤𝑧= 0.45𝑅_𝑢𝑛 = 0.45 ∗ 39 = 17.6 кН/см², по табл. 35 𝛽_𝑓=0.9, 𝛽_𝑧=1.05 тогда 𝛽_𝑓∗𝑅_𝑤𝑓 = 0,9 ∗ 18 = 16,2 кН/см² < 𝛽_𝑧 ∗ 𝑅_𝑤𝑧=1.05*17.6=18.5 кН/см².
Определяем катет сварных швов:

Принимаем шов 𝑘_𝑓 = 5 мм, что больше значения 𝑘_{𝑓𝑚𝑖𝑛} приведенного в таблице 39.
Проверяем длину сварного шва
𝑙_𝑤 = 85 ∗ 𝛽_𝑓 ∗ 𝑘_𝑓 = 85 ∗ 0.9 ∗ 0.5 = 38,25 см < ℎ_𝑤 = 165 см
Опорное ребро привариваем к стенке балки по всей высоте сплошными швами.

Подбор сечения сплошной центрально-сжатой колонны.
Геометрическая высота колонны:
12.5–0.1-0.33-1.7+0.4=10.72 м
Продольная сила равна сумме опорных реакций от двух главных балок, опирающихся на колонну

N=2*𝑄_𝑚𝑎𝑥 = 2 ∗ 1564 = 3128 кН

Материал сталь С245, t=1.5-20 мм, 𝑅_𝑦 = 240 МПа = 24 кН/см²
Коэффициент условия работы 𝛾_с = 1
Принимаем двутавровое сечение колонны, свариваемой из трех листов.
Расчетная длина стержня 𝑙₀ = 0.7 ∗ 𝑙 = 0.7 ∗ 10,72 = 7,5 м
Гибкость колонны на основании опыта проектирования ориентировочно можно принять в пределах от 60 до 90. Выбираем 𝞴=80 и из таблицы 72 находим 𝜑 = 0,686
Требуемая площадь сечения колонны:

Требуемый радиус инерции:

Требуемая высота сечения:

Требуемая ширина сечения:

Руководствуясь конструктивными соображениями и учитывая возможность автоматической приварки поясов к стенке для сечений в виде сварного двутавра, принимаем h = b и с учетом сортамента компонуем сечение.
Высота сечения колонны определяется с учетом выполнения условия
h ≥ (1/15 ÷1/20) * l = (1/15 ÷ 1/20) * 750= (50 ÷37.5) см.
Принимаем h = b = 40 см. Для увеличения радиуса инерции i_y следует стремиться, чтобы площадь сечения стенки составляла 20 % общей площади колонны:
A_w=0.2A₁=0,2*190=38 см²
Поэтому толщина стенки должна составлять:

Минимальная толщина стенки t_w = 8 мм, принимается толщина стенки равной 12 мм. На долю поясов приходится площадь:

Требуемая толщина поясного листа:

Для поясов сечения колонны принимают листовую сталь толщиной t_f=12 ÷ 40 мм в соответствии с ГОСТ 19903–74 или ГОСТ 82–70. С учетом сортамента принимается t_f=18 мм.
Далее сечение колонны проверяется на общую устойчивость. Фактическая площадь сечения стержня колонны рассчитывается по нижеприведенной формуле:

Минимальный момент инерции сечения стержня колонны вычисляется по формуле:

Минимальный радиус инерции сечения стержня колонны равен:

Тогда наибольшая гибкость стержня будет определена по формуле:

Проверяем напряжение по подобранному сечению:
Приведенная гибкость с учетом наибольшей гибкости стержня и принятой марки стали для колонны рассчитывается по формуле:

𝜑 = 0.720
Принятое сечение проверяют на устойчивость по условию:

Требование выполняется, устойчивость сечения колонны достаточна.
Устойчивость стенки центрально-сжатой колонны сплошного сечения считают обеспеченной, если условная гибкость стенки

не превышает предельной условной гибкости .


Условие выполняется, следовательно, стенка колонны устойчива.
Устойчивость поясных листов центрально сжатых колонн можно считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса не превышает предельной условной гибкости свеса пояса , определяемой по формулам табл. 10 СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции»

Для двутаврового сечения применима формула:


Условие выполняется, следовательно, полка колонны устойчива.