МЕТОДИКА РАСЧЕТА СОСТАВНЫХ СВАРНЫХ БАЛОК

ПО СП 53-102-2004 «ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»
В.В. Калита

О.С. Плотникова, научный руководитель, канд.техн.наук, доцент

Вологодский государственный технический университет

г. Вологда
В последнее время, в связи с выходом в свет свода правил СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций», появилась необходи-мость корректировки методик расчета элементов стальных конструкций, в частности, балок составного сечения.

Целью данной работы являлась разработка методики подбора и проверки принятых сечений сварных балок, расчета и конструирования основных узлов балок с учетом требований новой нормативной литературы, сопоставление результатов расчета балок при одинаковых исходных данных по [1] и по [2].

Методика расчета балок составного сечения включает следующие этапы:

• 
  определение расчетной схемы балки и расчетных усилий;
  
• 
  определение высоты балки;
  

• 
  подбор и проверка сечения балки;
  
• 
  проверка общей и местной устойчивости;
  
• 
  расчет и конструирование узлов.
  

В результате проведенных расчетов выяснилось, что существенные изменения коснулись компоновки сечения балки и расчета опорного узла.

При компоновке сечения балки в ходе назначения высоты сечения должны выполняться следующие требования

где h_min назначается из условия жесткости балки, h_opt из условия рационального распределения материала между элементами балки, а h_стр из принятой схемы сопряжения балок в балочном перекрытии.

Толщины стенки и полки сечения балки должны удовлетворять следующим условиям (все буквенные обозначения приняты по [1]) ,
, .

Учет требований п.Л.2.1[1]:, здесь

, здесь , привел к увеличению высоты стенки по сравнению с определенной по [2] почти на 40%, ширины полки на 33%, что, в целом, привело к увеличению геометрических характеристик и недоиспользованию сечения по несущей способности. Толщины полки и стенки по сравнению с вычисленными в соответствии с [2] не изменились.

Рис.1. Вид поперечного сечения составной балки

При расчете опорной части балки (см. рис.2) также произошли изменения по сравнению со старой методикой расчета. В связи с дифференциацией значений коэффициента продольного изгиба φ в зависимости от типа сечения, для таврового сечения условной опорной стойки значение φ уменьшилось по сравнению с вычисленным по [2], что привело к уменьшению ее расчетной несущей способности.


Рис.2. Вид опорной части балки
Толщина торцевой диафрагмы, определенная из условия прочности на смятие,

оказалась почти в два раза меньше определенной по п.Л.2.1[1]) .

Анализируя полученные данные, можно придти к выводу, что использование требований [1] приводит к увеличению размеров сечений балок, некоторому перерасходу стали и повышению надежности.

Библиографический список

1. 
   Свод правил по проектированию и строительству. Общие правила проектирования стальных конструкций: СП 53-102-2004: Введ. 01.01.2005. –М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 2004. – 145с.
   
2. 
   Строительные нормы и правила. Стальные конструкции: СНиП II-23-81*: введ. 1.01.1990. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1990. – 96с.