4.2.3. Проверка местной устойчивости боковых граней (стенок) пояса над сжатым раскосом р2

Исчерпание несущей способности узла возможно при выпучивании боко­вых стенок пояса при достаточно больших соотношениях d/D, когда продавли­вание затруднено. Потеря местной устойчивости участка стенки показана на рисунке 4.9

Рис. 4.9 Общая расчетная схема для расчета местной устойчивости стенок нижнего пояса

За расчетную схему принята шарнирно опертая по сторонам пластинка под воздействием средних сжимающих напряжений:

где σ_ср - среднее сжимающее напряжение в стенке пояса непосредст­венно

над сжатым стержнем решетки.

Критическое напряжение сжатой пластинки, работающей в упругой или упругопластичной стадии

где γ_t — коэффициент влияния тонкостенности пояса при

К - коэффициент, принимаемый по графикам в зависимости от тонкостенности пояса D_в/t расчетного сопротивления R_y. K=1

Местная устойчивость боковых стенок сжатого верхнего пояса обеспечена.

4.2.4. Проверка местной устойчивости боковых граней («щек») стержней решетки фермы

Раскос или стойка опирается на пояс, представляющий собой в поперечном направлении «X» упругое основание с различной степенью упругости (опорная грань пояса).

Потеря местной устойчивости и образование пластических деформаций может произойти в стенке раскоса или стойки в местах их примыкания к верх­нему поясу.

Следует отметить, что большинство формул получено на основе анализа и обработки экспериментальных данных.

Потеря местной устойчивости в сжатых раскосах и стойках происходит, когда сжимающее напряжение достигает некоторого критического значения σ_кр. Расчет производят в следующем порядке:

Определяют среднее напряжение сжатия в раскосе

2. по графикам определяют значение коэффициента «К» с параметрами тонкостенности стержня решетки Коэффициент К=1

3. определяют коэффициент ς, учитывающий неравномерность напряжений в зоне примыкания стержня решетки к поясу: стержень решетки - квадратная труба, раскос сжат, с/в < 0,25, то

. Таким образом, коэффициент ς будет равен:

4. выражение для критического напряжения запишется в виде

5. проверка несущей способности:

Местную устойчивость боковых граней («щек») растянутых раскосов и стоек следует определять в том же порядке и по тем же зависимостям, что и для сжатых стержней, принимая K=1, а значение коэффициента ς следует увели­чить в 1,15 раза.

Определяют среднее напряжение растяжения в раскосе Р1:

Коэффициент К=1

3. определяют коэффициент ς, учитывающий неравномерность напряжений в зоне примыкания стержня решетки к поясу: стержень решетки - квадратная труба, раскос сжат, с/в < 0,25, то

. Таким образом, коэффициент ς будет равен:

4. выражение для критического напряжения запишется в виде

5.проверка несущей способности:

4.2.5. Расчет сварных швов раскос р2 - нп

Заводские сварные швы соединения элементов следует выполнять полуав­томатической сваркой, на монтаже допускается применение ручной сварки. В заводских условиях для сварки элементов применяют:

- полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа по ГОСТ 8050-85 или в смеси углекислого газа с аргоном (по ГОСТ 10157-79*), сварочная прово­лока Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70.

-допускается применение порошковой проволоки ГШ-АН-8.

При выполнении сварных швов с установленным зазором равным (0,5-0,7)∙t_в при полном проплавлении стенки профиля, проверку прочности сварных швов следует проводить как стыковых.

Из удобства наложения сварного шва по «носку» устанавливают зазор 2с>2 см. Со стороны «пятки» качественный шов получить и диагностировать трудно, поэтому в расчетах он не учитывается. Толщина стыковых швов при­нимается равной толщине наиболее тонкой стенки соединяемых элементов, т. е.

Основные геометрические характеристики сварного поля стыкового шва: расчетная длина l_w, площадь шва A_w зависят от отношения с/в, рис. 4.11

Рис. 4.11. К определению характеристик сварного поля;

а, б - раскос-пояс, в - стойка-пояс.

Очевидно, что для «a»: l_w=2в + d, A_w= t_d∙l_w для «б»: l_w=2в, A_w= t_d∙l_w, «в»: l_w=2в, A_w= t_d∙l_w.

При расчете сварного шва узла 3:

Расчетная схема сварного шва для сжатого раскоса показана на рис. 4.12.

Рис. 4.12. К расчету шва раскос-пояс.

Напряжение в сварном шве:

где R_y=2450 кг/см²- расчетное сопротивление по пре­делу текучести стали

стержня решетки;

R_wy=0,85R_y – расчетное сопротивление сварного шва растяжению;

R_wcp=0,58R_y – расчетное сопротивление сварного шва касательным напряжением;

γ_c=0,85 – коэффициент запаса прочности.

Проверка прочности шва по четвертой теории прочности:

Прочность сварного шва обеспечена.