Расчет поясных соединений (сварных швов)
При поперечном изгибе пояса составной балки стремятся сдвинуться относительно стенки (рисунок 13).
Рисунок 13 – К расчету поясных сварных швов
Сила сдвига Т определяется по формуле:
где Sf1 – статический момент пояса в опорном сечении; J1–момент инерции опорного сечения.
Усилие Т воспринимается сварными швами. Назначаем параметры сварки: сварка автоматическая под флюсом марки АН-348-А, сварочная проволока марки СВ-08А (таблица 55* [1]), расчетное сопротивление металла шва Rwf = 18,0 кН/см2 (таблица 56 [1]), металла границы сплавления Rwz = 0,45×Run = 0,45×37 = 16,65 кН/см2 (Run = 37 кН/см2принимается по таблице 51* [1] для стали С255 толщиной 20...40 мм), диаметр сварочной проволоки 5 мм, положение шва – в лодочку (таблица 34* [1]). Назначаем предварительно катет шва минимальным kf = 7 мм (таблица 38*[1]). По таблице 34*[1] определяем коэффициенты проплавления шва:
Определяем расчетное сопротивление шва:
Таким образом, расчет ведем по металлу границы сплавления. Определяем требуемый катет шва:
где nw – количество поясных сварных швов.
В соответствии с требованиями таблицы 38* [1] оставляем катет шва kf min = 7 мм > kf = 1,4 мм.
Конструирование и расчет опорной части
Балки
Принимаем конструкцию опорной части балки по рисунку 14.
Рисунок 14 – Опорная часть главной балки
Определяем размеры сечения опорного ребра из условия смятия его торца. Требуемая площадь ребра:
где Rр = 33,6 кН/см2 – по таблице 52* [1]. Принимаем ширину опорного ребра равной ширине пояса bh = bf1 = 24 см. Отсюда требуемая толщина ребра:
Принимаем по сортаменту th = 1,8 см. Определяем напряжение смятия:
Определяем гибкость ребра относительно оси Z (рисунок 14). В работу ребра включается часть стенки балки длиной
Вычисляем геометрические характеристики заштрихованного сечения относительно оси Z:
Условная гибкость ребра относительно оси Z:
где hh – высота ребра с учетом выступающей части а,которая вычисляется по формуле:
Окончательно принимаем а= 2 см.
Проверяем местную устойчивость опорного ребра. Величина свеса:
По таблице 29* [1] для неокаймленного тавра предельное соотношение не должно превышать:
Условие выполняется, следовательно, местная устойчивость опорного ребра балки обеспечена.
Проверяем общую устойчивость опорного сечения относительно оси Z. Гибкость:
По таблице 72 [1] jz= 0,925 и общая устойчивость:
Общая устойчивость ребра обеспечена.
Проверяем шов, крепящий ребро к стенке балки (шов 1, рисунок 14). Количество швов – 2, параметры сварки: сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа, сварочная проволока марки СВ-08Г2С (таблица 55* [1]), расчетное сопротивление металла шва Rwf = 21,5 кН/см2 , металла границы сплавления Rwz = 0,45×Run = 0,45×37 = 16,65 кН/см2 (Run =37 кН/см2 принимается по таблице 51* [1] для стали С255 толщиной 10...20 мм), диаметр сварочной проволоки 2 мм, положение шва – нижнее (таблица 34* [1]). Назначаем предварительно катет шва kf = 8 мм. По таблице 34*[1] определяем коэффициенты проплавления шва:
Расчетные сопротивления:
Расчет ведем по металлу границы сплавления. Длину шва назначаем максимально допустимую:
Напряжения в швах:
Прочность швов обеспечена.
Поиск по сайту:
|