5.2. Проверка общей устойчивочти балки.
Сечение балки состоит из двух одинаковых ветвей - швеллеров, соединенных между собой планками (связями). Расстояние между осями связей - 1 м.
|
|
|
|---|---|---|
|
||
|
Рисунок 6. Швеллер.
Условие обеспечения устойчивости:
Mx/Wx < Ryφu
Определение значения коэффициента φu:
-коэффициент α
где L=1 м - расстояние между закреплениями, препятствующими перемещениям в горизонтальной плоскости;
bn=0,15 м - ширина полки швеллера.
-коэффициент ψ (при α≤ 40)
ψ=2,25+0,07 α=2,25+0,07х0,604414693=2,292309029
-коэффициент φ1
где Jx и Jy - моменты инерции ветви (одного швеллера)
φ1 ˃0,85, тогда φu=0,68+0,21φ1=0,68+0,21х19,61=4,8
Общая устойчивость балки обеспечивается при значениях φu ≥1.
5.3. Проверка местной устойчивости.
Устойчивость стенки обеспечивается при условии:
Принятая толщина стенки 10 мм больше требуемой по условию обеспечения устойчивости. Значит, устойчивость стенки обеспечена.
Устойчивость полки швеллера обеспечивает при условии:
Местная устойчивость полки швеллера обеспечивается.
6. Назначение размеров планок, соединяющих ветви балки.
Определим условную поперечную силу, приходящуюся на систему планок, вызванную наличием эксцентриситетов.
Qусл<Qy , следовательно в расчете используем большее из значений -
Q=120 кН.
При соединении ветвей балки планками силу Q следует считать распределенной равномерно между планками.
|
В планке возникает напряжение, вызванное изгибающим моментом:
(условие прочности)
M=QL/4=120x1/4=30 кНм
где L=1 м - расстояние между центрами планок; Sпл - толщина планки (принимаем - 15 мм); lпл - длина планки; [σ]p = 210 МПа.
Из условия прочности:
принимаем lпл=300 мм.
|
Рисунок 7. Соединение планками. |
Ширину планки принимаем равной расстоянию между осями ветвей
b0=b-2u=0,3-2х0,0412=0,22 м
В планке возникают нормальные и касательные напряжения, поэтому условие прочности для планки:
где
силу приходящую на одну планку принимаем Q1=Q/2=120/2=60 кН.
При принятых размерах планки условие прочности выполняется.
Катет шва, соединяющего планку с балкой назначаем из конструктивных соображений k=5 мм.
При действии на угловой шов изгиба и среза, суммарные напряжения проверяют по формуле:
7. Расчет крепления стержневой конструкции к стене.
Катет шва назначаем из условия:
Откуда:
Принимаем:
Соединение балки со стенкой производится полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа, швы Т1 по ГОСТ14771-76; приварка полок швеллера катетом kn=17 мм, стенки швеллера катетом kc=11 мм.