Конструювання та розрахунок опорної частини балки.

Ребро прикріплюється до стінки балки двома вертикальними кутовими швами. Зварювання напівавтоматичне у середовищі вуглекислого газу ГОСТ 8050-75, зварний дріт Св-08ГА діаметром 1,5 - 2 мм. Розрахункові опори наплавленого металу Коефіцієнти .

Розмір виступаючої вниз частини опорного ребра приймаємо рівним 20 мм. Потрібна площа перерізу опорного ребра з умови зминання торця така:

Значення опорної реакції

Розрахунковий опір сталі на зминання:

Враховуючи, що ширина балки біля опор , знаходимо товщину опорного ребра: Приймаємо

Площа що більше за

Перевіряємо стійкість опорної частини балки. Ширина частини стінки, введеної у розрахунковий переріз:

Характеристики розрахункового перерізу:

площа:

момент інерції:

радіус інерції:

гнучкість опорної частини:

За отриманою визначаємо , співвідношення:

Перевіряємо місцеву стійкість ребра:

∙

Загальна і місцева стійкість ребра забезпечена. Підбираємо розмір катета шва кріплення ребра до стінки балки за наплавленим металом.

Приймаємо

Конструювання та розрахунок монтажного стику головної балки з використанням болтів підвищеної точності.

Cтик балки проектуємо посередині, що дасть нам змогу збирати балку з двох однакових частин.

Стик стінки перекриваємо парними листовими накладками товщиною Передбачаємо по два вертикальних ряди болтів з кожного боку від осі стику. Крок болтів у вертикальних рядах приймаємо рівним a_b=80мм, що менше від максимального значення за умови щільного прилягання накладок a_b<12·t_n=12·12=144мм

.

Відстань між крайніми болтами:

Кількість болтів в одному вертикальному ряді:

Згинальний момент, що сприймається стінкою:

Максимальне зусилля у крайніх болтах при Q=0:

де відповідає кількості болтів у вертикальному ряді

Приймаємо болти високоміцні, виготовлені зі сталі 40X. Різниця діаметрів болта і отвору не більше 0,3 мм.

З умови випливає:

Отже, приймемо болти діаметром 22 мм., отвори також діаметром 21мм. Площа нетто болта см² см².

Монтажне зєднання головної балки на болтах підвищеної точності

Стик поясних листів. Приймаємо перетин накладок на поличках: з зовнішньої сторони 450x18 мм, з внутрішньої дві накладки 200x18 мм. Сумарна площа накладок рівна:

що перевищує площу перерізу поличок

Згинальний момент, що сприймається поличками балки:

Зусилля у поличках і відповідних накладках:

Кількість болтів для закріплення накладок:

,де -розрахункове зусилля, що може бути сприйняте у з’єднанні одним болтом.

Приймемо 28 болтів.

Перевірку міцності перерізу, ослабленого отворами під болти, у місці монтажного стику можна не проводити якщо , де – площі перерізу нетто та брутто.

Розглянемо поличку. В її перерізах передбачено два і шість отворів діаметром 25мм.

Переріз стінки ослаблений 28 отворами. Значення площ становлять:

м²;

м²;

Переріз полички ослаблений 6 отворами. Значення площ становлять:

м²;

м²;

Тобто умова виконується, у сіх випадках.

Переріз стінки ослаблений 20 отворами .Значення площ становлять:

Тобто умова виконується,перевірка на міцність не є обов’язковою.

Перевірка міцності стінки.

Найнесприятливішим є переріз, який співпадає з найдальшим від осі стиску вертикальним рядом болтів. Згинальний момент у цьому перерізі кНм. Він передається 2 рядами болтів. Тобто на один ряд припадає кНм. Враховуючи, що половина зусиль, які передають на кожен болт, передається милами тертя перед перерізом, розрахункове зусилля у перерізі становить: кНм

Очислюємо умовні геометричні характеристики зазаначеного перерізу стінки:

м³.

Найбільші нормльні напруження у цьому перерізі становлять:

Тобто міцність стінки у перерізі забезпечена.

Перевірка міцності накладок на поличках.

Найнесприятливішим є переріз, який співпадає з найближчою до стику доріжкою отворів.

Площа накладок:

Брутто м²;

Нетто м²;

Перевіряємо умову м²;

Тобто необхідно провести перевірку міцності.

Умовна площа перерізу

м²;

Зусилля що припадає на один болт – . Розрахункове зусилля у перерізі накладок

кН.

Обчислюємо напруження:

Тобто міцність накладок на поличках забезпечена.

Кріплення балок настилу до верхнього поясу головної балки.

Визначаємо умовну поперечну силу:

кН,

де кН – розрахункова повздовжня сила у стиснутій зоні балки; - коефіціент повздовжнього згину верхнього поясу, обчислений за його гнучкістю ; м – радіус інерції верхнього поясу в горизонтальній площині.

Кріплення балок настилу здійснюється швами, виконаними з допомогою ручного електро-дугового зварювання улектродами Е42 ГОСТ 9467-75*. Найменший катет швів з умови зварюваності – 6 мм. Положення швів при зварюванні – нижне. Значення коефіціентів становить , , .

Найменша потрібна довжина швів за наплавленим металом

м,

де МПа – розрахунковий опір наплавленого металу.

Приймаємо 2 шва завдовжки 53 мм кожний. Їх сумарна розрахункова довжина мм, що перевищує найменше значення. Виконуємо перевірку з межею сплавлення:

Тобто міцність з’єднання забезпечена.