М пр - Граничний згинальний момент, який може сприйняти балка без елементів підсилення. В
.
Знаходимо поздовжній вигинає момент з умови (приймаючи з 1 = 1):
В
Для визначення теоретичного місця обриву посилення вирішуємо рівняння М х = М пр щодо координати В«хВ», отримуємо:
В
де М 1мах - максимальний згинальний момент у прольоті від розрахункового навантаження.
Після підстановки вихідних даних отримаємо:
х 1 = 1,710 м; х 2 = 4,589 м.
Фактичну довжину елементів підсилення приймаємо кілька більше теоретичної (на 200-300 мм з кожного боку) для забезпечення повного включення елементів підсилення в роботу балки.
Тому: l вус = l -2 x = 6,3-2 В· 1,42 = 3,463,5 м,
де x = [ x 1 - (0 , 2 ... 0,3)] = 1,71-0,29 = 1,42 м
Приймаються довжину елементів підсилення 3,5 м (кратно 100мм).
2.4 Перевірка міцності і жорсткості посиленою балки
При перевірці міцності посиленою балки геометричні характеристики перетину (момент інерції і момент опору) обчислюємо без урахування зміщення положення центра ваги двотавру внаслідок того, що площі перерізу верхнього і нижнього листів посилення практично не відрізняються. Момент інерції посиленого перетину:
= 23396 см 4 .
Момент опору:
см 3 .
Максимальні напруги в середині прольоту:
.
Перевірку жорсткості балки можна виробляти по геометричних характеристикам підсиленого перерізу з урахуванням впливу довжини елементів підсилення з допомогою коефіцієнта, значення якого залежать від ставлення:
;
тоді:
В
2.5 Розрахунок поясних швів
Поясні шви, що прикріплюють листові елементи підсилення до нижнього поясу балки, працюють на зріз від дії поперечної сили. У відповідності зі СНиП-II-23-81 розрахунок кутових швів проводимо по двом перетинах: по металу шва і по межі сплавлення металу шва і основного металу. При ручному і напівавтоматичному зварюванні визначальним є розрахунок за металу шва. Тому для поясних швів умова міцності:
,
В
де Q 1 x - максимальна поперечна сила на ділянці;
S B - статичний момент аркуша посилення относітельноцентра тяжкості перерізу балки;
J 1 - момент інерції перерізу;
- коефіцієнт провару шва (при ручному зварюванні = 0,7);
- катет шва;
- розрахункове опір кутового шва.
У цій роботі приймаємо, що шви виконуються ручним зварюванням електродами типу
Е-42А з = 180 МПа.
Поперечна сила Q 1 x визначається для перетину балки в місці обриву посилення на відстані х від опори:
кН.
Статичний момент аркуша підсилення:
см 3 .
Необхідний (мінімальний) катет шва:
.
Виходячи з мінімальних вимог, приймаємо для кріплення листових елементів підсилення кутові шви з катетом k f = 4мм.
2.6 Розрахунок опорного вузла
В В
У цій роботі навантаження від перекриття передається на несучі стіни через порівняно невеликий майданчик, розміри якої визначаються глибиною закладення балки і шириною нижнього поясу. Виникаючі при цьому напруги на майданчику контакту балки настилу і стіни обмежуються міцністю матеріалу стіни. Матеріал стіни в місці контакту - бетон класу Б20 R пр = 0,9 кН/см 2 = 9 M Па - призмова міцність бетону . Напруга в бетоні від навантаження приймаємо рівномірно розподіленим по всьому майданчику.
Умова міцності:
;.
Напруга на майданчику в місці контакту балки настилу і стіни не перевищує призменной міцності бетону, відповідно умова міцності виконана.
Список використаної літератури
1. МУ В«Посилення металевих конструкційВ». МГСУ 1997
2. Нормативні та довідкові матеріали з курсового та дипломного проектування металевих конструкцій. МГСУ 2008-10-10
3. Металеві конструкції. Загальний курс. - Підручник для вузів. /Г.С.Веденіков, Є.І. Беленя, B.C. Ігнатьєва та ін Под ред Г.С. Веденікова. 7-е вид. Перераб.и додатк. М. Стройиздат 1998р. br/>В
