2.9 Проверка местной устойчивости Проверка местной устойчивости

По п. 7.24 [3] местная устойчивость обеспечена, если выполняется условие:

 

8,8  14,5 – Устойчивость пояса обеспечена.

здесь, - величина неокаймленного свеса.

Проверка местной устойчивости стенки

а) Расстановка ребер жесткости.

Предусматриваем парные поперечные (вертикальные) ребра в местах операния балок настила и на опорах.

Так как = 4,1  3,2, то согласно п.7.10 [3], расстояние между ребрами: а = 220см  2  = 2  110 = 220см – расстояние не превышено, условие выполнено.

б) Определение размеров промежуточных ребер.

Требуемая ширина:

76,7мм;

Принимаем (кратно 5мм).

Требуемая толщина ребра:

= 5,44мм.

Принимаем .

Тогда, = 80мм  6мм.

При сопряжении в одном уровне (как в нашем случае) минимальные размеры ребра:

; .

Поэтому принимаем: = 110мм  10мм.

Рис.9 – Схема расстановки ребер жесткости по длине балки

в) Проверка местной устойчивости стенки.

Проверка местной устойчивости требуется при и выполняется по формуле:

;

По Табл.6 [3] = 1,0.

Касательное напряжение:

,

где, Q – среднее значение поперечной силы на расчетной длине отсека .

В нашем случае, так как - = а = 2,2м.

Нормальное напряжение:

,

где, М (в случае расчета отсека, в котором балка меняет сечение) – момент в месте изменения сечения;

М (в обратном случае) – средняя величина момента в пределах расчетной длины отсека.

Критические напряжения и определяем в соответствии с п.7.4 [3].

Проверка устойчивости в I-ом отсеке:

Так как сечение балки в I-ом отсеке постоянно, то М и Q должны быть вычислены на расстоянии:

= 1,65м.

Поперечная сила:

= 64,6т (Рис.4);

Изгибающий момент:

= 64,6  1,65 = 106,6тм;

Нормальное напряжение:

=1714кг/см ;

Касательное напряжение:

= 652кг/см ;

Вычисляем критические напряжения для I-го отсека (по формулам 75 и 76 [3]).

Для упрощения расчетов и в запас принимаем = 30.

Критическое нормальное напряжение:

= 4375кг/см ;

Критическое касательное напряжение:

= 1703кг/см ;

здесь,  - отношение большей стороны отсека к меньшей: = 2;

= 4,2 (d – меньшая из сторон отсека).

Проверяем устойчивость:

.

Местная устойчивость стенки в I-ом отсеке обеспечена.

Проверка устойчивости во II-ом отсеке:

Во II-ом отсеке балка меняет сечение. В месте изменения сечения максимальное нормальное напряжение:

= = 2364 кг/см ;

Среднее касательное:

= 326кг/см ;

Так как рассчитываемый отсек имеет те же размеры, что и отсек I, считаем, что критические напряжения имеют те же значения:

Местная устойчивость стенки во II-ом отсеке обеспечена.

Проверка устойчивости в III-ем отсеке:

Устойчивость в этом отсеке обеспечена, так как значение  будет близким к значению  II-го отсека, а величина  будет меньше.

Так как балка загружена симметрично – проверка крайних правых отсеков не требуется.

2.10 Расчет поясных швов

Расчет производится согласно п.11.16 [3] по формулам:

- по металлу шва (сечение 1-1, Рис. Х);

- по границе сплавления (сечение 2-2, Рис.10);

где, Т – сдвигающее усилие на единицу длины:

.

Рис.10 – Расчетные сечения швов:

1 – сечение по металлу шва; 2 – сечение по металлу границы сплавления.

В нашем случае: по п.12.8 [3] катет шва = 1,2  0,9 = 1,08 см.

По Табл. 38 [3] для автоматической сварки при 17мм  = 20мм  22мм – катет шва мм.

Принимаем наименьшее возможное значение мм.

По Табл.34 [3] принимаем автоматическую сварку в «лодочку» при диаметре проволоки d = 1,42,0мм для катета шва мм.

Коэффициенты, учитывающие форму поперечного сечения шва: = 0,9; = 1,05.

В соответствии с п.11.2 [3] коэффициенты условий работы шва: = = 1,0.

Принимаем материалы для сварки по Табл.55 [3]: для района 2-ой группы конструкций стали С245 – флюс АН-348-А (по ГОСТ 9087-81) и сварную проволоку Св-08А (по ГОСТ 2246-70*).

Расчетное сопротивление углового шва срезу по металлу шва:

,

где, - нормальное сопротивление шва по временному сопротивлению, принимается по Табл.4 [3];

- коэффициент надежности по материалу шва, определяется по Табл.3 [3].

= 1848 кг/см ;

Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления:

= 1710 кг/см ,

где, - временное сопротивление стали, принимаемое по Табл.51 [3] для менее толстого места, так как его прочность меньше.

В соответствии с п.11.2 [3] проверяем условие:

; (*)

;

.

Условие (*) выполняется, следовательно, материалы для сварки выбраны правильно.

Проверяем прочность по металлу шва:

= = 207,8кг;

- прочность по металлу шва обеспечена.

Учитывая выполнение условия (*) и положительный результат проверки прочности по металлу шва, можно сделать вывод, что при = = 1,0 расчет прочности по металлу границы сплавления даст заведомо положительный результат.