4. Расчёт поясных швов

Поясные швы препятствуют сдвигу полок относительно стенки при изгибе балки.

Расчёт швов ведётся на максимальную поперечную силу (на опоре), Q_max, а толщина швов принимается постоянной по длине балки.

Условие прочности:

_ш = _R^св_уш;

_tш= = 0,255 18,27

R^св_уш – расчетное сопротивление металла шва срезу;

- коэффициент принимаемый в зависимости от вида сварки; рекомендуется поясные швы варить автоматами и принимать = 1,1;

Требуемая высота катетов шва:

h_ш = = = 0,008м;

Так как высота катета не должна быть меньше величин приведенных в таблице, принимаем kf=8мм.

4. Проверка и обеспечение устойчивости стенки балки.

Стенку главной балки следует укрепить поперечными ребрами жесткости, если

100 ;

100 ;

131,57>81,64 необходима укрепить стенку главной балки ребрами жесткости.

Принимаем парные ребра .

Ширина b_h парного симметричного ребра должна быть не менее h_w/30+40 мм = 1500/30+40=90 мм , толщина ребра t_s - не менее Принимаем парные рёбра размерами b_h=100 мм и t_s=8 мм.

Установим ребра через a=2.19м (<2h_w=2 1,5=3м) и проверяем устойчивость стенки в месте изменения сечения балки.

Устойчивость стенки проверяется в предположении ее работы как прямоугольной пластинки a h, ограниченной двумя соседними ребрами жесткости.

Проверка:

1;

1;

0,317 1, условие выполняется.

G_k и – критические напряжения, которые находятся по формуле:

G_k=63 = 63 = 50,4

=(12,5 + )( )=(12,5 + )( )=12,88

Напряжения G и ;

G= = = 17кН/см²;

= = = 0,329 кН/см²;

4. Расчёт опорной части главной балки.

Расчётом должны быть проверены опорные рёбра на смятие, опорная часть балки - на устойчивость и сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к стенке балки.

1. Сначала проверяются размеры ребра b_p и t_p из расчёта на смятие его торцовой поверхности Ар реакцией F_оп: F_оп = R_р А_р= Rр tрbр, где R_р - расчётное сопротивление смятию торцовой поверхности. Для стали С345 R_р = 516МПа, F_оп = qL / 2 = 121,74/14,6=888,7кН - опорная реакция главной балки, q - расчётная нагрузка на главную балку.

Задавшись t_р = 20мм, определяем требуемую ширину ребра:

b_р.тр.=F_оп/(R_pt_p)= 888,7/(516 0,02) = 86,11 мм.

Принимаем b_p=200 мм.

2. Проверяется устойчивость опорной части балки из плоскости стенки как центрально-сжатой стойки, нагруженной силой FОП:

F_ОП/( A_ОП) R_Y,

=19,65 31,5

где A_ОП – расчетное сечение стойки, включающее сечение ребра и примыкающий к нему участок стенки шириной

b₁=0,65t_W =0,65 0,012 = 0,063м;

A_ОП=b_Pt_P+b₁t_W=0,2 0,02+0,063 0,012=0,0047м²;

-коэффициент продольного изгиба в зависимости от гибкости _Y=h_W/i_Y =150/8,6=17,44;

i_Y=b_P/ = 0,2/ = 0,086м;

По таблице находим коэффициент продольного изгиба =0,962;

3. Местная устойчивость.

b_ef/t_P0,36 +0,1_Y=2,037см;

где b_ef=(b_P-t_W)/2=4,7мм

4. Опорная реакция с ребра на стенку балки передается через вертикальные угловые швы.

Принимаем сварку полуавтоматическую проволокой СВ-10НМА.

Тип электродов-Э50.

Требуемый катет шва K_f=1/_f ( F_оп /2 85 R_wf)^-1/2 =1/0,9 =

Катет шва назначают равным или более минимального конструктивного.

Сварка выполняется, как правило, полуавтоматом с применением сварочной проволоки диаметром 1,4…2мм. В этом случае _f=0,9 при k_f=3…8мм и _f=0,8 при k_f=9…12мм.

Если _fR_WF>_ZR_WZ, то k_f следует определять по металлу границы сплавления, где _Z=1,05 при k_f=3…8мм и _Z=1 при k_f=9…12мм.

5. Опорная реакция с ребра на стенку балки передается через вертикальные угловые швы. Требуемый катет шва

k_f,тр=(1/_f)F_ОП/(2x85R_Wf).

Принимаем сварку полуавтоматическую проволокой СВ-10НМА.

Тип электродов-Э50.