3.6.1Пример 8. Расставить ребра жесткости и проверить местную устойчивость стенки

Исходные данные те же, что и в предыдущих примерах. Ставим ребра жесткости, как показано на рисунке 10.

Ребра жесткости принимаем парные шириной

мм

и толщиной

мм.

В отсеке № 1 стенка работает в упругой стадии и проверка устойчивости выполняется по формуле (3.14).

Расчетные усилия принимаем приближенно по сечению м под балкой настила.

 кН·м;

кН;

кН/см²; кН/см²; (по 3.6)

кН/см²;

;

Рисунок 10 – Расстановка ребер жесткости. Расчетные усилия для проверки устойчивости стенки

Критические напряжения и находим по формулам (3.12) – (3.14)

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Проверяем устойчивость стенки отсека № 1 по формуле (3.11):

Устойчивость стенки обеспечена.

В отсеке № 2 расположено место изменения сечения, поэтому эпюра имеет скачок. Средние напряжения в пределах наиболее напряженного участка отсека (расчётного) длиной мм можно найти, разде­лив площадь эпюры на длину участка . Однако в настоящем примере приближённо примем средние напряжения для проверки устойчивости по сечению x=3,5 м, учитывая, что уменьшенное сечение находится близко к краю отсека и мало влияет на устойчивость стенки.

кНм;

кН;

кН/см²;

кН/см²; (по формуле 3.6);

кН/см²;

.

Критические напряжения находим по формулам (3.12) – (3.14).

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Проверяем устойчивость стенки отсека № 2:

Устойчивость стенки обеспечена.

Устойчивость стенки в отсеках № 3 и № 4 проверяется аналогично. В курсовой работе отсеки, в которых необходима проверка устойчивости, должны выбираться по указанию руководителя с учетом расстановки ребер жесткости и напряженного состояния.

3.7Проверка прочности поясных швов

Расчет двусторонних поясных швов выполняется с учетом местных напряжений под балками настила по формулам:

(3.15)

(3.16)

(3.17)

Сварка поясных швов автоматическая. Для двусторонних швов при , расчет выполняется по формулам (3.18) и (3.19) на усилие .

; (3.18)

. (3.19)

3.7.1Пример 10. Расчет поясных швов главной балки

1 – сечение по металлу шва;

2 – сечение по металлу границы сплавления

Рисунок 11 – К расчету поясных швов

Исходные данные – по примеру (рисунок 11). Поясные швы примем двусторонними, так как . Расчет выполняем для наиболее нагруженного участка шва у опоры под балкой настила. Расчетные усилия на единицу длины шва составляют

кН/см;

где – по примерам 4, 7;

кН/см.

где – по формуле (3.6).

Сварка автоматическая, выполняется в положении «в лодочку» сварочной проволокой Св-08ГА. Для этих условий и стали С245 по таблицам Б.2, Б.3:

кН/см²;

кН/см²;

.

По таблице Б.4 принимаем минимальный катет шва мм.

Проверяем прочность шва:

по металлу шва по формуле (3.15)

кН/см² < кН/см²;

по металлу границы сплавления по формуле (3.16)

кН/см² < кН/см²;

Таким образом, минимально допустимый катет шва достаточен по прочности.

3.8Конструирование и расчет опорной части балки

Конструирование опорной части балки состоит в выборе места расположения и конструкции опорных ребер, а также способа приварки этих ребер к стенке балки.

Расчет опорной части выполняется в такой последовательности:

1. Находятся размеры опорного ребра из условия прочности на смятие его торцевой поверхности реакцией по формуле

, (3.20)

где – ширина опорного ребра.

2. Проверяется устойчивость опорной части балки из плоскости балки как стойки, нагруженной опорной реакцией . В расчетное сечение стойки включается сечение ребра и примыкающего к нему участка стенки (рисунок 12) шириной . Расчетная длина стойки принимается равной высоте стенки :

. (3.21)

Значения коэффициента продольного изгиба φ определяются по таблице Б.5 в зависимости от гибкости , где

Рисунок 12 – Варианты опорной части балки

Необходимость выполнения этапа 2 определяется руководителем.

3. Проверяется местная устойчивость ребра по формуле

(3.22)

4. Подбирается размер швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке балки. При этом расчетное усилие воспринимается двумя швами. Расчетная длина швов с учетом односторонней передачи усилия принимается равной