3.8Сварные швы балки

Катеты поясных швов назначают минимальными . Поясные швы проверяются на срез от максимальной перерезывающей силы по формуле

МПа;

принимаем =0,7, тогда

МПа.

В районе действия сосредоточенных сил и опорных реакций возникают дополнительные напряжения, распространяющиеся на ограниченный участок сварного шва протяженностью l_ш=30S_в:

=155,9 МПа >[]=96 МПа.

Если суммарные напряжения в районе действия сосредоточенных сил превышают допустимые [], то требуется увеличивать катет шва в ограниченной области на протяжении l_ш . Увеличив катет до 6 мм, получим _шв=84,06 МПа<[]. В районе действия других сосредоточенных сил _R<[] и усиление шва не требуется.

Катет угловых швов опорных ребер выбирается в пределах K_о.р = =(0,8 - 1,0)S_о.р. . Катет угловых швов промежуточных ребер вычисляется как K_п.р.=S_п.р./2. Принимаем K_о.р.=5 мм, K_п.р.=3 мм.

Опорные и промежуточные ребра привариваются горизонтальными швами только к сжатым поясам балки. Из анализа эпюры изгибающих моментов следует, что на консолях AD и BE ребра должны привариваться к нижним поясам балки. В пролете балки следует определить точки перехода эпюры момента из положительной в отрицательную область. Для этого уравнения моментов на II и III грузовых участках (см. рисунок 3.1) приравниваются к нулю и определяются координаты нулевых точек. На II грузовом участке

Эпюра меняет знак при z=8,56 м, т.е. на расстоянии 2,56 м от опоры А. На III грузовом участке

Эпюра меняет знак при z=6 м, т.е. на расстоянии 2 м от опоры В. Проведенные расчеты позволяют спроектировать и вычертить эскиз балки с указанием расположения сварных швов, как показано на рисунке 3.8.

Рис.3.8 – Расположение ребер жесткости и сварных швов

3.9Опорные плиты балки

Рисунок 3.9– Опора балки

Опорные плиты служат для передачи нагрузки на фундамент или колонну. Для крупных балок опоры выполняют в виде выпуклых плит, как на рисунке 3.9, которые соединяются с балкой штырями. На каждой опоре два штыря диаметром d_ш=19 - 25 мм. Продольные перемещения балки на подвижной опоре обеспечиваются отверстиями в поясе балки под штыри длиной c, как показано на рисунке 3.10, где

Рисунок 3.10– Размеры отверстий

,

здесь с’ = 0,01 м - поправка; - средние напряжения в поясе балки на участке между опорами. Здесь Мср – усредненный момент от всех нагрузок на участке между опорами, определяемый по эпюре моментов (cм. рисунок 3.1.):

,

М_ср=175,62 кН^.м. Принимаем Т=70^о, =1,25*10^-5 1/град., тогда _ср = =44,95 МПа, с=0,0274 м. Принимаем с=30 мм. Диаметр штырей примем d=20 мм, тогда диаметр отверстий под штыри d_о.ш.=21 мм. Основные размеры выпуклой плиты назначают в следующих пределах (обозначения по рисунку 3.11):

Рисунок 3.11– Размеры опорной плиты

Ширина плиты b_пл=1,1b_п = 1,1^.0,32 = =0,353 м, принимаем b_пл=0,35 м. Длину плиты а_пл выбираем так, чтобы было а_пл>0,3+0,007l=0,412 м, (l - длина балки между опорами) в пределах а_пл=(1,1-1,5)b_пл = 0,385 - 0,525 м, принимаем а_пл =0,42 м.

Проверяем прочность фундамента . Для бетонного фундамента []_ф=50 МПа, тогда

Момент в опасном сечении плиты

кН^.м

м, принимаем S=42 мм. Согласно схеме расчета плиты (см. рисунок 3.11) S₀=S-(R_пл-x), принимаем R_пл =1 м, м, откуда S₀=0,0197 м. S₀ выбирают не менее 15 мм, следовательно, принимаем S₀= 20 мм. Расстояние между штырями b₁ = 2b_о.р.+S_в+d_ш+0,030 = 0,297м < b_п= 0,32 м.