2.8 Розрахунок поличкових швів головної балки.

Рис.8. Поличкові шви головної балки

Поличкові кутові шви головної балки приймаємо односторонніми. Розраховуємо найбільш напружену ділянку шва біля опори під балкою настилу. Розрахункові зусилля зсуву, що діють на одиницю довжини шва, зумовлені поперечною силою та місцевим навантаженням

поперечна сила у перетині з абсцисою (під першою балкою настилу);

Приймаємо автоматичне зварювання з використанням зварювального дроту Св – 08А, ГОСТ 2246-70 діаметром 3 мм і флюсу АН-348-А, ГОСТ 9087-81. Розрахункові опори металу кутових швів R_ωf = 180 МПа: R_ωz =0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа; коефіцієнти γ_ωf = γ_ωz =1, β_f=1,1; β_z = 1,15 (положення швів човником).

Найменший катет шва з умови міцності наплавленого метал:

Найменше конструктивне значення k_f = 7 мм (при t_f = 18 мм).

Перевірка міцності шва за металом межі сплавлення:

Таким чином, при мінімально допустимій висоті катета шва k_f = 7 мм міцність поясних швів забезпечена.

2.9 Конструювання та розрахунок опорної частини балки.

Конструкцію опорного ребра приймаємо за схемою рис:

Рис.9. Схема конструкції опорної частини балки

Ребро прикріпляється до стінки балки двома вертикальними кутовими швами. Зварювання напівавтоматичне у середовищі вуглекислого газу, зварний дріт Св-08Г2С ГОСТ 2246-70^* діаметром 2 мм. Розрахункові опори наплавленого металу R_ωf = 215 МПа та межі сплавлення R_ωz = 0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа. Положення швів при зварюванні – нижнє. Значення коефіцієнтів β_f = 0,9, β_z = 1,05. Розмір виступаючої вниз частини опорного ребра приймаємо а = 20 мм. Потрібну площу перетину опорного ребра з умови зминання торця визначаємо за формулою:

Значення опорної реакції F_оп = Q_mах = 798,5 кН. Розрахунковий опір сталі на зминання R_р = R_u = 360 МПа.

Враховуючи, що ширина балки біля опор b =200 мм, знаходимо товщину опорного ребра

Приймаємо t_s =12мм.

Площа А_s = 200·10^-3·12·10^-3 = 24·10^-4 м², що більше за А_s,n = 22,18·10^-4 м².

Співвідношення d / t_s = 15 / 12 = 1, 25 1,5, тобто розрахунковий опір ребра прийнято правильно.

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

Характеристика розрахункового перерізу:

площа A_ef,s = A_s + b₁· t_ω = 24·10^-4 + 182,9·10^-3·10·10^-3 = 42,29·10^-4 м²;

момент інерції

радіус інерції

Гнучкість опорної частини

З таблиці визначаємо φ = 0,94.

Співвідношення:

Перевіряємо місцеву стійкість ребра:

Загальна і місцева стійкість ребра забезпечені. Добираємо розмір катета шва приєднання ребра до стінки балки за наплавленим металом

Обчислюємо найменший катет шва за межею сплавлення

Приймаємо k_f = 6 мм .

2.10 Конструювання та розрахунок монтажного стику головної балки з використанням зварних швів.

Рис.10. Схема зварного стику балки складеного перерізу

Конструкція зварного стику балки складеного перерізу:

1-5 - послідовність зварювання монтажних швів

Згинальний момент, що сприймається поясами:

Зусилля в поясі:

Стик варимо напівавтоматичною зваркою, зварний дріт Св-08Г2С за ГОСТ 8050-85. Знахомо: . Катет зварних швів

приймаємо .

Напруження у шві від зусилля N_f:

Тобто міцність шва забезпечена.