3.7 Проверка прочности поясных швов

Поясные швы, соединяющие стенку и полки главной балки, следует проектировать непрерывными и одинаковой толщины по всей длине балки. Допускается применение односторонних(n_w=1) и двусторонних(n_w=2) швов. Сварка автоматическая.

Расчет поясных швов выполняется по формулам:

k_{f call} ; (69)

k_{f call} ≥ , (70)

где Т - сдвигающее усилие на единицу длины шва от поперечных сил

Т = , (71)

где S_f = b_f·t_f·(h_f/2); (72)

V = F/l_ef – усилие на единицу длины шва от местной нагрузки;

V=0, т.к.

n_w – количество швов.

S_f = 0,135·0,014·(0,886/2) = 0,00083727 м³

Т = = 172,42кН/м

V = F/l_ef

V=111,72/1=111,72кН

Применяем автоматическую сварку в лодочку, марка проволоки Св-08ГА, проволока d=3 мм

R_wf = 200 МПа

R_wz = 0,45·R_un = 0,45·370 = 166,5 МПа

β_f = 1,1

β_z = 1,15

n_w = 1

По формулам (68) и (69):

k_{f call} ≥ = 0,93 мм

k_{f call} ≥ = 1,073 мм

Минимальное значение катета шва k_{f min} определяется по таблице 9 МУ

k_{f min} = 7мм.

Принимаем k_f = 7 мм.

3.8 Конструирование и расчет опорной части главной балки

Опорные части балок всегда укрепляют либо парными ребрами, плотно пригнанными к нижнему поясу, либо диафрагмами с фрезерованным нижним торцом.

Рисунок 14 – Опорная часть главной балки

Размеры диафрагмы устанавливают расчетом на смятие торцов реакцией равной Q_max по формуле:

b_d·t_d ≥ (73)

где R_p – расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности

принимаемое равным

R_p = R_un/γ_m, (74)

где γ_m – коэффициент надежности по материалу, принимаем

равным γ_m = 1,025

R_p = 380/1,025 = 370 МПа

Обычно задаются одним из размеров сечения опорной диафрагмы b_d или t_d, а второй вычисляют исходя из условия. При этом должны соблюдаться конструктивные требования.

Задаемся b_d = b_1f = 280 мм.

t_d≥, (75)

t_d≥= 5,46 мм = 6 мм

Принимаем t_d = 10мм

Устойчивость опорной части балки из плоскости балки проверяется на устойчивость стойки крестового (таврового) сечения с расчетной длиной равной высоте стенки h_w и нагруженной опорной реакцией равной Q_max по формуле:

σ = ≤ R_y·γ_c, (76)

где φ – коэффициент продольного изгиба, вычисляемый в зависимости от условной гибкости

λ = λ, (77)

где λ = , (78)

где У_s и A_s – момент инерции и площадь сечения стойки, включаю

щей диафрагмы и примыкающие к ним участки стенки

шириной;

S = 0,65t_w, (79)

S =0,650,008=0,152 м

A_s=b_d·t_d+S·t_w, (80)

A_s =0,28·0,006+0,152·0,008=0,002896 м²

=, (81)

==0,000010982 м⁴

λ = = 17,6

λ = 19,27= 0,6

Значении φ при 0,4 определяют по формуле:

, (82)

где

где – коэффициенты зависящие от типа сечения стойки,

принимаемые , принимаем 0,04 и 0,14 соответственно,

по табл.2 МУ;

=9,01

=1,15

По формуле (75):

σ = =169,9 МПа≤ 270 МПа

Требуемый размер катета швов, прикрепляющих опорные диафрагмы к стенке балки, определяем по формулам:

k_{f call} ≥ , (83)

k_{f call} ≥, (84)

Применяем полуавтоматическую сварку в вертикальном положении марка проволоки Св-08ГА, проволока d=1,5 мм.

R_wf = 200 МПа

R_wz = 0,45·R_un = 0,45·380= 171 МПа

β_f = 0,9

β_z = 105

n_w = 1

По формулам (82), (83):

k_{f call} ≥ = 6,4мм

k_{f call} ≥ = 5,9 мм

минимальный катет k_{f min} = 4 мм

Принимаем k_f = 7мм