Местные напряжения сжатия на кромке стенки равны

σ_М = = . (2.24)

z δ_СТ c δ_СТ ³ J_П / δ_СТ

Формула (2.24) справедлива для сечений балки, не укрепленных ребрами.

Если сосредоточенная сила приложена к поясу над ребром двутавровой балки, то часть N_P нагрузки N передается поясом на ребро ( рис.2.36), которое будет работать на сжатие. Роль ребра сводится к уменьшению перемещения пояса под грузом.

При учете разгружающего влияния ребер напряжения сжатия кромки стенки, воспринимающей сосредоточенную нагрузку N, будут меньше, чем по формуле (2.24). Усилие V от сосредоточенной нагрузки N, приходящееся на единицу длины поясных швов,

N

V = α ,

z

где α = 1,0…1,5– коэффициент, принимаемый для сварных балок в зависимости от режима и условий работы.

y

N_P/2

N_P /2

b_P

δ _P

Рис.2.36. Схема нагружения поперечного ребра жесткости при

сосредоточенной силе N

Расчет на прочность сварных швов, воспринимающих сдвигающее усилие Т, приходящееся на единицу длины соединения, и V, производится по формуле

T ² + V ² = (Q S_П / J_Б ) ² + (α Р / z) ² ≤ 2 β h_Ш [σ¹],

где Q – поперечные силы; S_П – статический момент пояса относительно нейтральной оси.

При наличии полного провара стенки расчет сварных поясных швов производят на срез от действия силы Т и на сжатие от силы V.

Проверка местных напряжений сжатия кромки стенки осуществляется с учетом формулы (2.24)

σ_М ≤ [σ]_СЖ.

Смещение оси рельса приводит к внецентренному нагружению части стенки, кручению пояса и изгибу стенки. Неблагоприятное сочетание указанных факторов способствует возникновению и развитию усталостных разрушений.

В коробчатых балках с рельсом посередине (второй случай) в качестве опор устанавливают дополнительные короткие (малые) диафрагмы (см. рис.2.34), которые вместе с большими осуществляют передачу усилий на стенки балки. Рельс рассматривается как неразрезная балка с опиранием на диафрагмы. Напряжения в нем приближенно ( без учета влияния поясного

листа) определяют как

М P ℓ

σ_Р = = ≤ [σ]_P, (2.25)

W_x^min 6W_x^min

где Р – наибольшее давление ходового колеса; ℓ – расстояние между соседними диафрагмами; W_x^min – наименьший момент сопротивления сечения рельса; [σ]_P – допускаемое напряжение растяжения в подошве рельса. Для крайних участков рельса (возле незаваренных стыков) в формуле (2.25) вместо 1/6 следует принять 1/5.

При передаче на стенку давлений от ходовых колес сварные поясные швы следует проваривать на всю толщину стенки. При этом в зависимости от способа сварки назначается скос кромок.