3.6. Розрахунок з’єднання поясів із стінкою

Крок ребер жорсткості становить . В даному випадку з’єднуємо пояс із стінкою двобічними кутовими швами, так як для однобічного з’єднання не виконується ряд умов. Зварні шви розраховуємо на рівнодіючу від двох зусиль.

Значення на опорі, відкориговане з урахуванням власної ваги балки

.

Статичний момент поясу та момент інерції зменшеного перерізу, обчислені у розділі 3.3, дорівнюють :

, .

Зсуваючі зусилля в першому відсіку визначають відповідно до мал.

В перерізі 1-1 діє тільки , в перерізі 2-2 діють спільно і F. Очевидно, що в перерізі 2-2 зусилля будуть найбільшими і він буде розрахунковим.

Зсуваючі зусилля за формулою:

;

вертикальне зусилля від дії локальних напружень:

.

Рис 10. До визначення зсуваючих зусиль.

Рівнодіюче значення зсуваючого зусилля визначаємо за формулою:

.

Відповідно до норм проектування зварювання виконуємо дротом Св-80А з

, для сталі С245 за [1, табл.51*] маємо ; тоді ; і - для ручного напівавтоматичного зварювання відповідно до [1, табл.34*]. Оскільки виконується умова

,

розрахунки проводимо лише за металом шва за формулою. Приймаючи і розв’язуючи відносно , отримуємо необхідну висоту катета шва:

.

Приймаємо мінімальний катет шва .

3.7 Конструювання опорного ребра балки

Опорне ребро розраховуємо за:

1. стійкістю при центральному стиску вертикальною опорною реакцією головної балки і її товщини. У розрахунковий поперечний переріз цього стержня включаємо опорне ребро і ділянку стінки балки, що не перебільшує (мал. , переріз 2-2);

2. зім’яттям торця ребра (мал. , переріз 1-1), при умові, що торець ребра буде струганим. При цьому розмір «а» не перевищує

Рис 11. Опорна частина балки

Опорна реакція балки:

Матеріал - сталь С245 з розрахунковим опором ; розрахунковий опір сталі зім’яттю ; =37/1,05=35,24кН/см

1.)Умови міцності при зім’ятті:

,

N= V_ГБ=1033,29кН

Приймаємо ширину ребра

Товщина ребра визначається за формулою:

Остаточно приймаємо товщину опорного ребра 14 мм.

2)Розраховуємо площу умовної стійки (опорного ребра).

.

3.)Розраховуємо момент інерції стійки відносно осі «у» нехтуючи його складовою від ділянки самої стінки:

4.)Розраховуємо радіус інерції за формулою:

5.)Оскільки розрахункова схема стійки відповідає шарнірному закріпленню, відповідно коефіцієнт , а розрахункова довжина складає де .

6.)Знаходимо гнучкість відносно осі «у».

7.)Знаходимо - коефіцієнт поздовжнього згину інтерполяцією по [1,табл.72] в залежності від розрахункового опору і розрахункової гнучкості.

= 0,919

8.)Перевіряємо стійкість опорного ребра за формулою :

.

Умова не виконується підбираємо t_s=2.2см

A_s=2.2*21=46.2см²

I_y=1679.85см⁴ : i_y=6.06см: λ=26,40 : φ=0,942

Стійкість опорної частини балки як умовного центрального стисненого стержня забезпечена.

9.)Перевіряємо місцеву стійкість ребра балки за формулою:

.

де .

- місцева стійкість ребра забезпечена.

Опорне ребро прикріплюється до стінки двобічними кутовими швами. Матеріал для зварювання беремо, як і для поясних швів.

Мінімальний катет шва за формулою:

Остаточно приймаємо . Конструктивно цими швами варимо по всій висоті з’єднання опорного ребра із стінкою.