Пример 3.2. Расчет соединения столика с колонной. | Строительный справочник

Пример 3.2. Расчет соединения столика с колонной.

Усилие, воспринимаемое столиком, N=1000 кН (см. рисунок 1). Эксцентриситет приложения силы N мал, и мы им пренебрегаем. Материал колонны и столика — сталь С245. Нормативное сопротивление листового и широкополосного универсального проката Run = 370 Н/мм2 = 37 кН/см2.
Расчетное сопротивление стали С245 Ry = 245 Н/мм2 = 24,5 кН/см2.
Сварка выполняется в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С.
Согласно нормам и техническим условиям нормативное сопротивление металла шва Rwun = 490 Н/мм2 = 49 кН/см2.
Расчетное сопротивление металла углового шва срезу (условному) Rwf = 215 Н/мм2 = 21,5 кН/см2.
Расчетное сопротивление металла по границе сплавления Rwz = 0,45 * 37 = 16,65 кН/см2.

Рисунок 1.

stolik-privarnoj-k-kolonne

Решение.
Определяем коэффициенты проплавления при нижнем положении шва и диаметре проволоки

d = 1,4 мм,
βf = 0,9,
βz = 1,05.

Определяем расчетное сечение шва:
βfRwf = 0,9 * 21,5 = 19 кН/см2;
βzRwz = 1,05 * 16,65 = 17,48 кН/см2.
Поскольку βfRwf > βzRwz, рассчитываем сечение по металлу границы сплавления.
Ширина столика b = 200 мм.
Столик приварен тремя швами (см. рисунок 1а) — двумя фланговыми и одним лобовым.
Сила N приложена к центру тяжести сечения столика. Нормы и технические условия разрешают учитывать общую длину швов.
При расчете по металлу границы сплавления расчетная длина швов
lw = N/βzkfRwzγc;
γc = 1.
Задаемся катетом шва kf = 12 мм.
Следовательно, lw = (47,67 — 20)/2 = 13,84 см.
Принимаем высоту столика с учетом 10 мм на непровар и кратер в концевых участках шва
h = 13,84 + 1 = 14,84 ≈ 15 см.
При пластичном металле такой расчет соединения достаточно надежен. В случае малопластичного металла фланговый и лобовой швы будут работать неравномерно и лобовой шов, работая на сжатие, окажется перегруженным как менее деформативный. В этом случае в запас прочности можно считать, что все нагрузки от столика на колонну передаются только через фланговые швы (см. рисунок 1б).
Тогда lw = 47,67 см распределяется между двумя швами и высота столика будет
h = (47,67)/2 + 1 = 24,84 см.
Принимаем высоту столика h = 250 мм.
При опирании на столик следует учитывать возможную непараллельность торцов опорных ребер балки и столика вследствие недостаточности при изготовлении и в связи с этим неравномерную передачу давления между торцами.
При этих условиях длину одного флангового шва определяют из условия
lw = 1,3N/2βzkfRwz = 1,3*1000/2*1,05*1,2*16,65 = 31 см.
Высота столика
h = lw + 1 = 31 + 1 = 320 мм = 32 см.

Другие расчеты:

comments powered by HyperComments
comments powered by HyperComments
Рейтинг@Mail.ru