2.6. Расчет соединения поясных листов

Поясные швы препятствуют сдвигу полок относительно стенки вдоль балки от действия поперечной силы Q.

Расчет швов ведется на максимальную поперечную силу (на опоре), а толщина швов принимается постоянной по длине балки.

Расчетное сдвигающее усилие на единицу длины шва:

Шов рассчитывается на срез по металлу шва и по металлу границы сплавления:

;

;

2.7. Конструирование и расчет опорной части главной балки

Расчетом должны быть проверены опорные ребра на смятие, опорная часть балки на устойчивость и сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к стенке балки

1. Сначала определяются размеры опорного ребра из условий его прочности на смятие торцевой поверхности опорной реакции главной балки. Задавшись , находят , где , q – расчетная нагрузка на единицу длины главной балки, - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности.

Ширина ребра должна быть не менее 200мм и соответствовать сортаменту на широкополосную универсальную сталь. Выступающая часть ребра принимается 15…20мм, но не более .

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

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

находим из таблицы, интерполируя, получаем:

3. Проверяется местная устойчивость опорного ребра:

5.94 < 13.43

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

Минимальный катет шва:

Окончательно принимаем катет шва 7мм

2.8. Проектирование укрупнительного стыка главной балки

Укрупнительный стык устраивается обычно в середине пролета балки, что позволяет получить два одинаковых отправочных элемента. Стык проектируется сварным либо на высокопрочных болтах.

В данном случае расчет ведем для стыка на высокопрочных болтах

Марка стали 40Х«селект» -

Ф24; площадь брутто - ; площадь нетто –

- расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта

Способ обработки соединения поверхностей газопламенный. Способ регулирования натяжения болтов – по углу поворота гайки.

Коэффициент трения

Коэффициент надежности

Коэффициент условия работы соединения зависит от количества болтов: , при .

Расчетное усилие на один болт, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, определяется по формуле:

Стык поясов перекрываем накладками из стали С275. Принимаем толщину накладки . Ширина накладки с внешней стороны равна , с внутренней стороны -

Площадь сечения накладок: .

Площадь полки: ; , значит необходимо увеличить толщину накладок

; ;

Расчетное усилие на стык поясов:

Количество высокопрочных болтов с одной стороны от стыка определяется по формуле: , k – количество поверхностей трения (k=2)

необходимо 12 болтов.

Стык стенки перекрывается парными накладками из листа . Болты ставим в двух вертикальных рядах с каждой стороны стыка на расстоянии 135мм. Число болтов в ряду 11. Расстояние между крайними рядами в вертикальном ряду

Момент, приходящийся на стенку

Определяем наибольшее усилие на 1 болт, передаваемое одной поверхностью трения

, где k – количество поверхностей трения (k=2), m – количество вертикальных рядов с одной стороны (m=2), - расстояния между парами симметричных болтов.