Усиление главной балки

Исходные данные:

Главная балка – сварная, двутавровая из листового проката, 1-го класса.

- пролет балки – 12,75 м (консольная)

- статическая схема – консольная, шарнирно опертая.

- материал балки – сталь С245

- усилия с учетом увеличения нагрузки на 43% М_max=1178*1,43=1678 кН*м

М_{n max}=1044*1.43=1492 кН*м q_р=66*1,43=94 кН/м.

Mn1=Mn2=-16.12*1.43=23.05 кН*м

2.1 проверка прочности

условие выполняется.

2.2. Проверка на местную и общую устойчивость.

Считаем, что условия выполняются, т.к. обеспечивается соотношением размеров балки и ранее уже были рассмотрены.

2.3. Проверка жесткости балки

Суть проверки жесткости главной балки та же, как и для балки настила

4,4<5.6

Условие выполняется.

Вывод: так как проверка на прочность по нормальным напряжениям

не выполняется, необходимо произвести усиление.

2,4. Конструктивное решение по усилению главной балки.

Принимаю стержни из уголков, которые будут передавать часть нагрузки на колонну сбоку.

Чтобы получить сведения о наиболее рациональном расстоянии крепления стержня к балке проведем расчет в программном комплексе SCAD

Принимаю расстояние от опоры до стержня 3 м.

Исходные данные:

Единицы измеpения напpяжений: кН/м**2

Единицы измеpения моментов: кН*м

Единицы измеpения pаспpеделенных моментов: кН*м/м

Единицы измеpения pаспpеделенных пеpеpезывающих сил: кН/м

Единицы измеpения пеpемещений повеpхностей в элементах: м

Используемые обозначения для загружений:

S1,S2,... - расчетные значения

SD - амплитуда суммарной динамической составляющей нагрузки

ST - шаг нелинейного нагружения

Разработан SCAD Soft

Thu Apr 24 15:31:47 2014 рама реконст основная сxема 6.0001

----------------------------------------------------------------------------------------------------

| У С И Л И Я /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

| 002_ 1-1 1-2 1-3 2-1 2-2 2-3 3-1 3-2 3-3 4-1 |

| 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 |

| 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

|1 - "12" |

| N -562.502 -562.502 -562.502 672.883 672.883 672.883 1.72697 1.72697 1.72697 -156.452 |

| M -80.384 -33.4481 13.4877 13.4877 6.74384 -348.191 -719.883 -719.883 |

| Q 156.453 156.453 156.453 -1.72697 -1.72697 -1.72697 -672.883 -719.883 -766.883 468.502 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

| 002_ 4-2 4-3 5-1 5-2 5-3 6-1 6-2 6-3 7-1 7-2 |

| 4 4 5 5 5 6 6 6 6 6 |

| 5 5 6 6 6 7 7 7 9 9 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

|1 - "12" |

| N -156.452 -156.452 0.64289 0.64289 0.64289 590.921 590.921 |

| M 447.629 -734.858 -734.858 -368.898 -26.4375 -26.4375 -6.60937 2.5105 |

| Q -1.49756 -471.497 755.421 708.421 661.421 70.5 35.25 0.64289 0.64289 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

| 002_ 7-3 8-1 8-2 8-3 9-1 9-2 9-3 10-1 10-2 10-3 |

| 6 9 9 9 4 4 4 5 5 5 |

| 9 8 8 8 2 2 2 9 9 9 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

|1 - "12" |

| N 590.921 -635.997 -635.997 -635.997 -1245.47 -1245.47 -1245.47 -1236.93 -1236.93 -1236.93 |

| M 5.021 5.021 -41.9148 -88.8507 |

| Q 0.64289 -156.452 -156.452 -156.452 |

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Разработан SCAD Soft

Thu Apr 24 15:31:47 2014 рама реконст основная сxема 6.0002

------------------------------------------------------------------------

| МАКСИМАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

| РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ |

------------------------------------------------------------------------

| | max + | max - |

| Имя |----------------------------------------------------------------|

| | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. |

------------------------------------------------------------------------

| N 672.883 2 1 1 -1245.4 9 1 1 |

| M 447.629 4 2 1 -734.85 4 3 1 |

| Q 755.421 5 1 1 -766.88 3 3 1 |

------------------------------------------------------------------------

Рисунок 6 – расчетная схема поперечника.

Рисунок 7 – Эпюра М от нагрузки увеличенной на 43 % от исходной

Рисунок 8 – Эпюра N от нагрузки увеличенной на 43 % от исходной

2,5. Проверка прочности главной балки.

условие выполняется.

Вывод: Вывод: все проверки выполняются, данное усиление может применяться

2,6, Подбор сечения стойки.

Усилие N в раскосе: N=1245 кН

Определяем требуемую площадь сечения.

78 см²

Стойку проектирую из двух равнополочных уголков L125x12 площадью 28,89 см² и стальной пластины между ними площадью 20,4 см² (1,2х17).

Рисунок 9 – сечение стойки

Общая площадь сечения стойки.

A=2*28,89+20,4=78,18 см²

A>

78,18>78

2.7. Конструирование усиления.

Уголки опорного каркаса (2L125x12) c усилием кН прикрепляем к фасонке t_f=12 мм двухсторонними угловыми швами с катетом k_f1=12 cо стороны обушка и k_f2=10 со стороны пера. Расчет ведем по металлу на границе сплавления, т.к.

0.9*215>1.05*166.5, 193,5>174.8.

По полученным длинам швов крепления раскоса графически определим размеры фасонки. Раскос не доводим до пояса на расстояние

. Принимаем 360 мм.