4.11. Расчет поясных сварных швов

Поясные сварные швы, соединяющие пояса главной балки со стенкой, выполняют непрерывными двусторонними, с одинаковым катетом по всей длине, применяя

автоматическую сварку в лодочку. Расчет ведется на силу сдвига пояса относительно стенки. Сдвигающая сила на 1 см длины балки по ее измененному сечению определяется по формуле:

Марка сварочной проволоки СВ - 08А (ГОСТ 2246-70*).

Требуемый катет шва:

-По металлу шва:

-По металлу границы сплавления:

В данных формулах:

R_wf =18,5 кН/см² – расчетное сопротивление углового шва по металлу шва (таб. 56 [3]);

R_wz =0,45·R_un=0,45×37=16,65 кН/см² – расчетное сопротивление углового шва по металлу границы сплавления (R_un=37кН/см² – нормативное сопротивление проката сталей главной балки, таб. 51* [3]);

β_f=1,1, β_z=1,15 – коэффициенты глубины проплавления (таб. 34* [3]);

γ_wf=γ_wz=1 – коэффициенты условий работы шва соответственно по металлу шва и по металлу границы сплавления (п. 11.2* [3]).

Окончательный катет сварного шва принимаем по таб. 38* [3].

При толщине наиболее толстого из свариваемых элементов t=23–32 мм минимальный катет шва k_f =8 мм, данное значение катета удовлетворяет условиям.

4.12. Сопряжение главной балки и балки настила.

Сопряжение балок настила с главными балками принимается в одном уровне верхних поясов через поперечные ребра жесткости. Балки настила крепятся к поперечным ребрам жесткости главной балки болтами нормальной прочности (болты класса точности В). Для расчета примем болт М18×60.109Х ГОСТ Р 50793-95.

Расчетное усилие на срез, которое может быть воспринято одним болтом:

где: R_bs=19 кН/см² – расчетное сопротивление болта на срез (приложение 2, таб. 58* [3]) для болтов класса прочности 5,6;

γ_b=0,9 – коэффициент условий работы болтового соединения (таб.35* [3]);

А_b=2,54 см² – площадь сечения стержня болта (приложение 2, таб. 62* [3]);

n_s=1 – число расчетных срезов одного болта.

Расчетное усилие на смятие, которое может быть воспринято одним болтом, определяется по формуле:

где: R_bp =45 кН/см² – расчетное сопротивление смятию болтового соединения (таб. 59* [3],

Σt_min=6,5мм – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении t_s=6,5мм, t_р=8мм.

Необходимое количество болтов в соединении:

где: R_бн=Q_max=115,64 – опорная реакция балки настила.

По расчету принимаем 3 болта.

Размещаем болты на балке настила. Болты располагаем симметрично с учетом толщины полки главной балки и высоты катета сварного шва, соединяющего поперечные ребра жесткости и полку главной балки.

По таб. 39 [3] назначаем минимальные расстояния:

между центрами болтов a_min,1=2d_отв=2×20=40 мм;

от центра болта до края элемента вдоль усилия a_min,2=2,5d_отв=2,5×20=50 мм;

от центра болта до края элемента поперек усилия при обрезных кромках (для двутавра) a_min,3=1,5d_отв=1,5×20=30 мм.

Длина вырезаемого участка стенки не должна превышать:

Проверяем сечение балки на срез с учетом ослабления отверстиями под болты и среза части верхней полки и стенки балки:

Прочность балки настила обеспечена.