2.5. Розрахунок поясних швів. Розрахункові зусилля на одиницю довжини шва:

, де

Рівнодіюче зусилля:

.

Прийнявши автоматичний вид зварювання дротом СВ-08А , визначимося з випадком розрахунку:

.

Таким чином розрахунок ведемо по металу межі сплавлення. Приймаємо мінімально можливий катет шва і перевіряємо його міцність:

.

Міцність поясного шва забезпечена.

2.6. Розрахунок опорної частини балки.

Опорна реакція балки . Розрахунковий опір сталі тиску торцевої поверхні . Необхідна площа зім’яття ребра при висоті виступаючої частини ребра :

.

Приймаємо товщину ребра , звідки ширина ребра:

.

Прийнято розміри опорного ребра 200х16. плавність переходу від більшого поясу до опорного ребра здійснюється з похилом . Перевіримо стійкість опорної частини балки:

• розрахункова довжина ;

• радіус інерції умовного стояка

, де

,

• гнучкість

• коефіцієнт повздовжнього згину .

Нормальні напруги:

Кріплення опорного ребра до стінки здійснюємо двосторонніми швами напівавтоматом зварювальним дротом. Визначимо випадок розрахунку ( СВ-08А;

):

.

Таким чином розрахунок ведемо по металу шва. Катет зварних швів:

.

Приймаємо катет зварних швів , що більше мінімально необхідного по конструктивним вимогам.

3. Розрахунок і конструювання центрально-стиснутих колон

Висота настилу, балок настилу, головних балок (h_стр) дорівнює 1,57м. Відмітка верха настилу +6,600м. Тоді висота колони до нульової відмітки

6,6м-1,57м=5,03м. Приймаємо заглиблення колони у землю 0,700м, тоді геометрична довжина колони дорівнює 5,03+0,7=5,73 м.

3.1. Розрахунок стержня наскрізної колони

Необхідно підібрати переріз центрально-стиснутої колони з шарнірним кріпленням обох кінців. Розрахункове зусилля на стержень приймаємо рівним сумі двох реакцій головних балок, які спираються на колони:

Геометрична довжина колони 5,73м, тоді при шарнірному закріплені розрахункова довжина колони:

,

де μ=1 при шарнірному закріпленні обох кінців стержня

Приймаємо для колони сталь С245(група конструкцій – 3), для якої R_y=24кН/см² при товщині листа 2...20мм.

Попередньо задаємося λ=44; φ=0,877 і визначаємо необхідну площу перерізу

Приймаємо по сортаменту два двотавра №33 з такими геометричними характеристиками:

A=2A₀=2*54=108,0см²; i₁=i_y=2,79см; I₁=I_y=419см⁴; i_x=13,5 см.

Гнучкість стержня колони відносно матеріальної осі:

Перевіряємо стійкість колони відносно матеріальної осі:

Приймаємо гнучкість гілки колони і при умові визначимо необхідну гнучкість відносно вільної осі:

Необхідний радіус інерції перерізу:

Ширина перерізу:

> 2·b+10=2·14+10=38,0см умова виконана

Одержаний розмір повинен бути не меншим ніж подвійна ширина полиць двотаврів плюс проміжок, необхідний для фарбування внутрішніх поверхонь стержня колони.

Тоді прийнятий розмір залишаємо без змін.

Приймаємо переріз планки(ширина):

Товщина планки приймається t_s=8мм

Момент інерції перерізу планки:

Відстань між осями гілок колони:

Момент інерції перерізу відносно вільної осі

Радіус інерції:

Гнучкість:

Максимальне значення просвіту між планками:

Відстань між осями планок:

ℓ= ℓ _b +а_s =111,6+35,0=146,6смСпіввідношення погонних жорсткостей планки і гілки колони:

> 5 таким чином приведену гнучкість визначаємо:

так як то напруги можна не перевіряти, стійкість колони забезпечена в обох площинах.

Умовна поперечна сила, яка припадає на систему планок:

Поперечна сила, яка припадає на одну планку і згинаючий момент в місці кріплення планок:

Поперечна сила

Кріплення планок до гілок колони здійснюємо зварюванням напівавтоматом. Приймаємо зварювальний дріт СВ-08А і визначаємо випадок розрахунку:

Таким чином розрахунок ведемо по металу шва. Момент опору шва при прийнятому катету шва K_f=7мм:

Перевіримо міцність шва на спільну дію зрізу і згину:

Міцність шва забезпечена.