3.5Розрахунок поясних швів та підбір перерізу ребер жорсткості

Призначаємо розміри двосторонніх ребер жорсткості згідно з п.7.10 [1]

.

Ширина ребра з умови кріплення допоміжної балки до головної на болтах – .

Приймаємо , . Переріз ребра приймаємо . Поперечні ребра жорсткості приварюємо суцільним двостороннім швом катетом, рівним 6 мм, напівавтоматичним зварюванням.

Розраховуємо з’єднання пояса зі стінкою балки. Приймаємо заводське зварювання напівавтоматичним двостороннім швом зварним дротом СВ-08, R_wf = 180 МПа, , R_wz = 0,45R_un = 0,45·370 = 166 МПа, . Розрахунок ведемо за металом шва, бо β_fR_wf = 0,7·180 = 126 МПа < β_zR_wz.

Катет зварного шва визначаємо на ділянці зі зміною перерізу пояса без урахування місцевого навантаження між ребрами жорсткості

,

де кН – горизонтальна сила, діюча на пояс балки.

Приймаємо з урахуванням вимог таблиці 38 [1] мм.

3.6Розрахунок та конструювання опорного вузла

Розрахунок опорного ребра головної балки виконуємо за умови роботи на зминання і стійкість. Ребро навантажене опорною реакцією Q = = 1935 кН.

Визначаємо площу опорного ребра при розрахунковому опорі на зминання R_p = 350 МПа, R_p = R_u, т.51 [1]

.

Приймаємо розміри опорного ребра, не менші від мінімальних (t 14 мм; b 180 мм) t = 20 мм; b = 260 мм; A = 52 см .

Рис. 3.4. Схема опорного ребра головної балки

Перевіряємо торець ребра на зминання

.

Перевіряємо опорне ребро з частиною стінки на стійкість

,

де розрахункова площа опорного ребра і частини стінки балки

;

момент інерції опорного ребра ;

радіус інерції опорного ребра ;

гнучкість , за таблицею К.1 [8] (тип кривої стійкості – c).

Приймаємо переріз опорного ребра мм, A_P = 52 см².

Торець ребра, котрий опирається на опорний столик, потрібно стругати.

Визначаємо катет зварного шву, який кріпить опорне ребро до стінки балки за формулою

.

Приймаємо катет зварного шва, який кріпить опорне ребро до стінки балки за таблицею 38 [1] мм.

3.6.1Розрахунок болтового з’єднання допоміжної балки і головної балки

Приймаємо болти для з’єднання: клас болта за точністю – В, клас за міцністю – 5.8. Розрахунковий опір зрізу і розтягу болтів – R_bs = 210 МПа, таблиця Д.4 [8]; розрахунковий опір змину елементів, що з’єднуються болтами – R_bp = 485 МПа, таблиця Д.5 [8]; характеристичний опір листа – R_un = 380 МПа, фасонного прокату – R_un = 370 МПа; розрахунковий опір листа – R_yn = 245 МПа, фасонного прокату – R_yn = 245 МПа.

Коефіцієнти умов роботи з’єднання (для зрізу) і (для зминання) визначаються за табл. 16.4 [8]. При a/d=1,5, s/d=2 одержуємо , або для з’єднання на болтах класу точності при . Згідно з приміткою 1 до табл. 16.4 [8] при використанні болтів класів В і С значення коефіцієнтів і слід додатково множити на 0,9. Тоді , .

Визначимо несучу здатність одного болта з умови на зріз за формулою

,

де А = 4,52 см² – площа болта діаметром 24 мм;

n_s = 1 – кількість площин зрізання для одного болта.

Визначимо несучу здатність одного болта з умови на зминання за формулою

,

де d = 24 мм – зовнішній діаметр стержня болта

= 8,0 мм – найменша сумарна товщина елементів, що зминаються в одному напрямі (товщина стінки допоміжної балки або товщина ребра жорсткості).

Визначаємо необхідну кількість болтів з умови на зминання

, приймаємо 5 болти,

де – поперечна сила на опорі допоміжної балки.