В средней части балки в зоне учета пластических деформаций необходимо установить ребра жесткости под каждой БН.

Определим зону учета пластических деформаций в стенке:

см

Расстановку вертикальных ребер жесткости принимаем по рис.9

Рис.9

Проверим средние значения M и Q в 1 отсеке на расстоянии x=277 см от опоры (под БН):

кНм

кН

Определим действующее напряжение:

кН/см2

кН/см2

кН/см2 (см. с.11)

Определим критические напряжения:

кН/см2

Rs=0.58Ry=13,34

Размеры отсека кН/см2

По таб. 7.6 (Бел.) при значение . Расчетное значение , по этому σкр определим по формуле:

кН/см2

Скр=34,6 (по таб. 7.4 Бел.)

Определим σlos,кр, подставляя в нее из таб. 7.5 (Бел.) значение а/2 вместо а:

кН/см2

С1=12,8 (по таб. 7.4 Бел.)

По таб. 7.5 (Бел.) при

Проверка устойчивости стенки:

Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости на расстоянии а=276,9≥2hw=2*120=240 см возможна.

3.7Конструирование промежуточных ребер жесткости

Предусматриваем парные поперечные ребра, симметрично относительно стенки, со скосами для пропуска поясных швов.

Назначим размеры ребер.

Ширина выступающей части ребра:

мм

Принимаем bp=100 мм

Толщина ребра:

мм

Принимаем tp=8 мм

Высота ребра:

hp=hw=1200 мм

3.8 Расчет поясных швов балки

1-1 – сечение по металлу шва

2-2 – сечение по металлу границы сплавления

Расчет производится согласно пункту 11.16 СНиП II-23.81 по формулам:

-- по металлу шва

-- по границе сплава шва

В нашем случае kf=1,2tw=1,2*1=1,2 см

Так как балка работает с учетом пластических деформаций швы, выполняются с двух сторон автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Cв-08А.

βf=0,95

βw=1,05

Коэф. условий работы шва:

γwf= γwz=1

Рассчитаем расчетные сопротивления углового шва:

кН/см2

кН/см2

Где: Rwun=410 МПа = 42 кН/см2 (по таб.4 СНиП II-23.81)

γwm=1,25 (по таб.3 СНиП II-23.81)

Run=360 МПа = 37 кН/см2 (по таб.51 СНиП II-23.81)

Проверим условие (*):

Проверим прочность по металлу шва:

В сварных балках сдвигающую силу приходящуюся на 1 см длины определяют через касательные напряжения:

Qmax,Ix/,Sп – см. с.11

Таким образом прочность по металлу шва обеспечена.

Учитывая условие (*) расчет прочности по границе сплава шва можно не делать.

3.9 Расчет опорного ребра сварной балки.

Определим требуемую площадь смятия торца ребра:

см2

Принимаем ребро 250x12 мм, так как Ар=25x1,2=30≤Артр=28,41 см2

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z:

см

см2

см4

см

кН/см2

=0,963 (по прил. 7 Бел.)

Крепим опорное ребро к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Cв-08ГА.

Проверим прочность по границе сплавления шва:

-- см. с.15

см

Рассчитаем расчетные сопротивления углового шва:

Где: Rwun=450 МПа = 46 кН/см2 (по таб.4 СНиП II-23.81)

γwm=1,25 (по таб.3 СНиП II-23.81)

Run=360 МПа = 37 кН/см2 (по таб.51 СНиП II-23.81)

βf=0,95

βw=1,05

Коэф. условий работы шва:

γwf= γwz=1

Таким образом прочность по границе сплавления шва обеспечена.

Проверим условие (**):

Так как условие (**) выполняется проверку прочности по металлу шва можно не проводить.

Ребро приваривается к стенке по всей высоте сплошными швами.

Устройство опорного ребра главной балки см. рис.11

Рис. 11

3.10 Расчет монтажного стыка сварной балки на высокопрочных болтах

Стык делаем в середине пролета балки, где Мmax=3026,16 кНм и Q=0 кН

Стык осуществляем высокопрочными болтами d=20мм из стали 40Х «Селект», имеющих по таблице , обработка пескоструйная.