Расчет болтов на растяжение делают по формуле



 

, откуда

, где Abn – площадь сечения болта нетто, см2.

 

, где d2 – номинальный средний диаметр резьбы, см; d3 = d1 – Н/6; d1 – номинальный внутренний диаметр резьбы, см; Н – теоретическая высота резьбы, см; Rbt – расчетное сопротивление болтов растяжению, кН/см2.

47.При конструировании соединений элементов на болтах или заклепках следует использовать болты или заклепки одного диаметра и по возможности в минимальном числе для всей конструкции. Тип соединения элементов (внахлестку или с накладками) необходимо выбрать в зависимости от конструктивного решения и условий работы стыка.

Расположение болтов и заклепок в соединении может быть рядовое или шахматное, с минимальным или максимальным расстоянием между ними и до краев элемента. В стыках и узлах расстояние между болтами и заклепками принимается минимальным, а на участках крепления элементов конструкции по всей длине (вне узлов и стыков) – максимальными. Нормативные требования по разбивке заклепок и болтов - в табл.

В профильных элементах – уголках, швеллерах и двутаврах – болты и заклепки размещают по рискам, располагаемым по условиям удобства и обеспечения требуемой прочистки элемента.

Толщина склепываемого стального пакета  не должна превышать 5 диаметров заклепки d, а при применении заклепок с повышенной головкой и коническим стержнем толщина пакета может быть принята до 7d. При большей толщине пакета используют болты повышенной точности.

Проверку прочности соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под болты, выполняют при динамических нагрузках – по площади сечения нетто A n, а при статических нагрузках по площади брутто А, когда A n < А, или условной расчетной площадью А c = 1,18 A n, если A n <0,85А.

48. 35.Одним из наиболее распространенных элементов стальных конструкций является балка или элемент, работающий на изгиб.

Область применения балок в строительстве чрезвычайно широка: от небольших элементов рабочих площадок, междуэтажных перекрытий производственных или гражданских зданий до большепролетных балок покрытий, мостов, тяжело нагруженных подкрановых балок и так называемых "хребтовых" балок для подвески котлов в современных тепловых электростанциях. Пролеты мостовых балок достигают 150...200 м, а нагрузка на одну хребтовую балку котельного отделения ГРЭС при пролете до 45 м составляет ~ 60 -103 кН.

Классификация балок.По статической схеме различают однопролетные (разрезные), многопролетные (неразрезные) и консольные балки. Разрезные балки проще неразрезных в изготовлении и монтаже, нечувствительны к различным осадкам опор, но уступают последним по расходу металла на 10...12%. Неразрезные балки разумно применять при надежных основаниях, когда нет опасности перегрузки балок вследствие резкой разницы в осадке опор. Консольные балки могут быть как разрезными, так и многопролетными. Консоли разгружают пролетные сечения балок и тем самым повышают экономические показатели последних.По типу сечения балки могут быть прокатными либо составными: сварными, клепаными или болтовыми. В строительстве наиболее часто применяют балки двутаврового сечения. Они удобны в компоновке, технологичны и экономичны по расходу металла. В современных сооружениях используются, как правило, стальные, ж/б или деревянные балки. Сопряжения главных и второстепенных балок между собой бывают: этажные, в одном уровне верхних поясов и с пониженным расположением верхних поясов второстепенных балок.

33.В случае необходимости перекрыть некоторую площадь поддерживающие перекрытие балки располагают обычно в двух направлениях. Такая конструкция, состоящая иногда из целой системы пересекающихся балок, называется балочной клеткой.
На балочную клетку может быть уложен настил в виде металлического листа (рабочие площадки цехов, гидротех конструкции), железобетонных плит и др. Балочная клетка состоит из главных балок, перекрывающих большой пролет, и второстепенных балок. Главные балки опираются на опоры, а второстепенные балки опираются на главные.

В зависимости от взаимного расположения второстепенных и главных балок различают следующие типы балочных клеток:

1. балочная клетка с этажным расположением второстепенных балок, т, е. с опиранием их непосредственно на главные сверху;

2. балочная клетка с расположением второстепенных балок в одном уровне с главными балками;

3. балочная клетка с пониженным расположением второстепенных балок;

4. балочная клетка усложненного типа, состоящая из трех систем балок.

Выбор типа балочной клетки определяется экономическими соображениями (минимум веса и трудоемкости), а также заданными габаритами (как снизу, так и сверху балочной клетки), диктуемыми условиями эксплуатации. Та высота, за пределы которой не должна выходить конструкция, называется строительной.

 

34. 46.Балочными клетками называют системы балок, поддерживающих настил перекрытия, которое обслуживает какой-либо технологический процесс.

Выбор типа балочной клетки связан с сопряжением балок по высоте. Оно может быть этажным, в одном уровне, пониженным. При этажном сопряжении балки располагаются одна над другой (рис. 7.4, а).

Рис. 7.4. Сопряжения балок: а – этажное;
б – в одном уровне; в – пониженное

Иногда это приводит к увеличению строительной высоты перекрытия, что ведет к увеличению эксплуатационных расходов. При сопряжении в одном уровне совмещается верх главных и балок настила (рис. 7.4, б) в балочных клетках нормального типа. Сопряжение вспомогательных балок с главной в усложненном типе балочной клетки осуществляется пониженным (рис. 7.4, в), чтобы освободить место по высоте для расположения балок настила этажным способом над вспомогательными на один уровень с верхом главной балки.

Выбор оптимального варианта стальной балочной клетки при заданных размерах ячейки балочной клетки, материале, нагрузке и минимальной толщине настила можно выполнить по расходу стали на прокатные балки, где сравнивается один нормальный и несколько усложненных вариантов с разными шагами вспомогательных балок.

32. 41.Проверка второго предельного состояния (обеспечение условий для нормальной эксплуатации сооружения) ведется путем определения про­гиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балкии не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле , где Е – модуль упругости; I – момент инерции сечения. Если проверка по формуле не удовлетворяется, то следует увеличить сечение балки,взяв менее прочный материал, или допустить недоиспользование прочности балки, что менее выгодно.

Наименьшая рекомендуемая высота балки hmin определяется жесткостью балки – ее предельным прогибом (второе предельное состояние): определяется по формуле:

,где Рn и gn – временная и постоянная нормативные нагрузки на единицу длины балки; L – пролет балки; E∙I – жесткость балки на изгиб. Минимальная высота балки обеспечивает необходимую жесткость при полном использовании несущей способности материала.

36.В отличие от пояса в стенке балки могут действовать все три вида напряжений ( ):нормальные, касательные и местные (от сосредоточенных нагрузок), причем одновременно (рис. 9.3). Кроме того, нормальные напряжения в стенке балок в разных местах по высоте имеют разную величину: от близкой к расчетным сопротивлениям вблизи поясов до нуля на уровне центра тяжести сечения. Поэтому обеспечивать местную устойчивость стенки, увеличивая ее толщину, нерационально: в зоне нейтральной оси прочность стали будет использоваться плохо. Для обеспечения местной устойчивости стенки в составных балках применяются ребра жесткости, в первую очередь основные поперечные.

Торцы опорных ре­бер жесткости строгают, чтобы они через плотное касание передавали опорную реак­цию на колонну или нижний пояс балки. Выступающая часть торцевого ребра а принимается 15–20 мм. Сечение опорного ребра жесткости проверяется на смятие или сжатие опорной реакцией V:

· при ;

· при    .

Ширина опорного ребра принимается равной ширине пояса балки на опоре , толщина мм. Проверка устойчивости из плоскости балки опорных ребер жесткости с участками стенки не более c каждой стороны ребра (рис. 9.6) делается на опорную реакцию по формуле      ,где A – площадь сечения опорного ребра жесткости вместе с примыкающими к нему участками стенки. Проверка устойчивости выполняется на длине ребра.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1134; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!