,

Сcr = 30 по табл. 21 [1]

Для определения sloc,cr предварительно находим c1 по табл.23 [1] при 0,5a/hef = 150/170 =0,88 и d = 0,22 c1 = 18,25

Определяем tcr по формуле (76) [1] при m = 360/170 = 2,12

Проверку устойчивости стенки выполняем по формуле (79) [1]

Принятая расстановка ребер жесткости обеспечивает устойчивость стенки.

7. РАСЧЕТ ПОЯСНЫХ ШВОВ СОСТАВНОЙ БАЛКИ

Рассчитать поясные швы в составной сварной балке.

Исходные данные:

- сечение балки на опоре hw x tw =1700x1,3 мм, bf x tf = 500x20 мм;

- поперечная сила на опоре Qmax = 1194 кН;

- опорная реакция балки настила Qfb = 98,12 кН.

Для поясного соединения принимаем двусторонние угловые швы, поскольку не выполняются требования, предъявляемые к балке для случая применения односторонних швов, в частности, сжатый пояс не раскреплен сплошным настилом и не во всех местах приложения к поясу сосредоточенных нагрузок (опирание балок настила) установлены ребра жесткости (см. п. 13.26 [1]) Расчет выполняем для наиболее нагруженного участка шва у опоры под балкой настила.

Определяем геометрические сечения брутто относительно нейтральной оси

где a1= 86 + 1,96 = 87,96 см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести верхнего пояса;

a2= 86 – 1,96 = 84,04 см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести нижнего пояса;

Статическиймомент полусечения

Определяем расчетные усилия на единицу длины шва:

- погонное сдвигающее усилие

- давление от сосредоточенного груза F = 2Qfb = 2×98,12 = 196,24 кН

где lef - условная длина распределения сосредоточенного груза (см. пример 1) lef =bf,fb + 2tf = 15,5 + 2×2,0 = 19,5 см

Поясные угловые швы выполняются автоматической сваркой в положении «в лодочку» сварочной проволокой Св-08А (табл.55[1]). Расчетное сопротивление металла швов для Св-08А (по табл.56 [1] равно Rwf = 180 МПа = 18 кН/см2, нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению Rwun = 410 МПа. Расчетное сопротивление металла границы сплавления для стали С245 при Run = 370 МПа равно

Rwz = 0,45Run = 0,45×370 = 159,75 МПа

Для автоматической сварки bf=1,1; bz = 1,15 (табл. 34 [1]).

По табл. 38 [1] находим, что при толщине более толстого элемента (пояса) из свариваемых 20 мм kf,min = 6мм. Принимаем поясной шов высотой kf= 6мм и проверяем его на прочность по формулам (138) и (139)[1].

Отсюда следует, что необходимая прочность соединения обеспечивается минимально допустимой толщиной шва.

8. РАСЧЕТ ОПОРНОЙ ЧАСТИ БАЛКИ

Рассчитать опорную часть главной балки рабочей площадки.

Исходные данные:

- сечение балки на опоре hw x tw =1700x1,3 мм, bf x tf = 300x20 мм;

- опорная реакция балки F = Qmax = 1194 кН;

8.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты

Опорные ребра балки выполняем из стали С255 по ГОСТ 27772-88, для которой Ry = 240 МПа, Run = 370 МПа (табл. 51* [1]), Rp = 336 МПа, (табл. 52* [1]). Опорную часть балки конструируем с торцевым опорным ребром (рис. 6.1).

8.2 Определяем размеры опорного ребра

Требуемая площадь опорного ребра равна:

Ширину опорного ребра принимаем равной ширине пояса балки на опоре bh = b1f = 30 см. Определяем толщину опорного ребра при bhp = 30 см

Принимаем ребро толщиной 14 мм. Нижний край ребра не должен выступать за грань полки более чем на а=1,5th = 1,5×1,4 =2,1 см. Принимаем а = 20мм.

Рис.8.1. К расчету опорной части балки

8.3 Проверка принятого сечения

Проверяем опорную часть балки на устойчивость.

Площадь таврового сечения с учетом полосы стенки шириной lh (п.7.12 [1])

равна

Момент инерции сечения относительно оси х – х

Радиус инерции

Гибкость стойки при высоте, равной высоте стенки балки (см. рис. 6.1), равна

Коэффициент продольного изгиба определяем по табл. 72 [1] j = 0,942. Проверка устойчивости выполняется по формуле

Проверяем ребро на местную устойчивость в соответствии с указаниями [1]. п.7.22

При

,

предельное отношение свеса ребра к толщине по табл. 29* [1] равно

Устойчивость опорной части балки и опорного ребра обеспечены, поскольку

.

8.4 Рассчитываем сварные швы, необходимые для крепления ребра к стенке

Принимаем, что швы выполняются полуавтоматической сваркой в нижнем положении с использованием сварочной проволоки Св-08А, для которой (по табл.56 [1] расчетное сопротивление равно Rwf = 180 МПа = 18 кН/см2, расчетное сопротивление металла границы сплавления для стали С255 при Run = 370 МПа равно Rwz = 0,45Run = 0,45×370 = 166,5 МПа, bf=0,9; bz = 1,05 (табл. 34* [1])

Rwf = 180 МПа > Rwz = 166,5 МПа,

Rwf= 180 Мпа < Rwzbz/bf = 166,5×1,05/0,9 = 194,25 МПа

Выполненные проверки показывают на правильный выбор сварочных материалов и на то, что расчет можно производить только по металлу шва. Определяем требуемую высоту шва при количестве угловых швов nw = 2

По табл.38* [1] при толщине более толстого элемента 20 мм kf,min= 6мм. Принимаем толщину сварного шва 6 мм.