6. Проверка устойчивости стенки

Проверка местной устойчивости сжатого пояса производится в середине пролета балки с учетом развития пластических деформаций (при этом устойчивость пояса ухудшается):

Условия соблюдаются. Местная устойчивость пояса обеспечена, стенка тонкая.

h₀ – расстояние (высота) между осями поясных листов.

Определяем необходимость укрепления стенки поперечными ребрами жесткости при когда на балку действует местная нагрузка:

, поперечные ребра жесткости необходимы.

В зоне учета пластических деформаций необходима постановка ребер жесткости под каждой балкой настила, так как местные напряжения в стенке в зоне не допустимы. Длина зоны пластических деформаций:

Расставляем ребра жесткости с учетом расположения сосредоточенных над ними сил на равном расстоянии друг от друга, не превышающем 2h_w.

Устанавливаем необходимость проверки устойчивости стенки:

При наличии в отсеке местной нагрузки и при ее отсутствии

Проверка необходима.

Проверку производим в отсеке, где изменяется сечение, под локальной нагрузкой, где нормальные и касательные напряжения имеют высокие значения и стенка укреплена только поперечными основными ребрами жесткости ( ) по формуле:

Определяем критические напряжения:

,

где ; R_s = 13,3 кН/см²;

d – меньшая сторона отсека;

Для определения c_cr вычисляем:

где β = 0,8 (табл. 22 СНиП).

По табл. 24 СНиП при δ = 1,36 и a/h_ef = 200/118 = 1,69

предельное значение

Расчетное значение предельного, поэтому σ_cr определяем по формуле (см. выше), где c_cr = 32,1 получено по табл. 21 СНиП, при δ = 1,36.

,

где принимаем в табл. 23 СНиП a/2 вместо a;

;

c₁ = 16,35; табл. 23 СНиП δ = 1,36 и a/2h_w = 200/2∙116 = 0,86.

Проверка устойчивости стенки в отсеке:

Устойчивость стенки обеспечена.

7. Расчет опорной части

Сталь С 255; R_y = 24 кН/см²; R_р = 35,5 кН/см² – расчетное сопротивление на смятие.

О порная реакция балки:

.

Определяем площадь смятия торца ребра по формуле:

Принимаем ребро 200 х 12.

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость. Ширина участка стенки, включенной в работу опорной стойки:

, (табл. 72, СНиП)

Расчет сварного шва.

Рассчитываем прикрепление опорного ребра к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой, проволокой Cв-08Г2.

R_wf = 21,5 кН/см²; R_wz = 16,5 кН/см²;

β_f = 0,9; β_z = 1,05;

β_f ∙R_wf = 0,9∙21,5 = 19,3 кН/см²;

β_z ∙R_wz = 1,05∙16,5 = 17 кН/см².

Расчет производим по более слабой границе (z)

Определяем катет шва:

Принимаем катет шва k_f = 8 мм.

Проверяем длину рабочей области шва:

Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.

8. Расчет сварных швов, соединяющих элементы составной сварной балки

Поясные швы крепления верхнего пояса и стенки помимо продольного сдвигающего усилия, возникающего от изгиба балки, воспринимают сосредоточенное усилие от колеса крана.

Сварка производится проволокой Cв-08Г2. Задаемся катетом шва k_f = 0,8 см.

R_wf = 21,5 кН/см²; R_wz = 16,5 кН/см²;

β_f = 0,9; β_z = 1,05;

β_f ∙R_wf = 0,9∙21,5 = 19,3 кН/см²;

β_z ∙R_wz = 1,05∙16,5 = 17 кН/см².

Результирующее напряжение в швах будет равно геометрической сумме напряжений от поперечной силы τ_W1 и местных напряжений τ_W2 и может быть проверено по формуле:

где

Аналогично определяются напряжения на границе сплавления:

Требуемую высоту шва k_f можно получить из выражения:

Принимаем k_f = 0,8 см.