Определяем размеры опорного ребра

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Требуемая площадь опорного ребра равна:

Ширину опорного ребра принимаем равной ширине пояса балки на опоре b_h = b₁ _f = 30 см. Определяем толщину опорного ребра при b_hp = 30 см

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

Рис.8.1. К расчету опорной части балки

Проверка принятого сечения

Проверяем опорную часть балки на устойчивость.

Площадь таврового сечения с учетом полосы стенки шириной l_h (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

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 R_wf = 180 МПа = 18 кН/см², расчетное сопротивление металла границы сплавления для стали С255 при R_un = 370 МПа равно R_wz = 0,45R_un = 0,45×370 = 166,5 МПа, b_f=0,9; b_z = 1,05 (табл. 34* [1])

R_wf = 180 МПа > R_wz = 166,5 МПа,

R_wf= 180 Мпа < R_wz b _z / b _f = 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 n_w = 2

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

РАСЧЕТ УКРУПИТЕЛЬНОГО СТЫКА БАЛКИ

Рассчитать и законструировать монтажный стык на высокопрочных болтах в середине пролета главной балки составного сечения.

Исходные данные:

- размеры пояса b_f x t_f = 500 x 20 мм, размеры стенки h_w x t_w = 1700 x 13 мм;

- I_x= 1954198,7 см⁴; I_w = 1,3*170³/12 = 532241,7 см⁴- момент инерции стенки;

- в середине пролета балки M_x = M_max = 4477,5 кН×м, Q_x = 0.

Расчетные характеристики материала и коэффициенты

Стык выполняем на высокопрочных болтах диаметром 20 мм из стали 40Х «селект», с R_bun = 1100 МПа (табл.61* [1]). Очистка поверхности газопламенная, при которой коэффициент трения μ=0,42, коэффициент надежности γ_h = 1,12 (табл. 36* [1]).

Расчет стыка поясов

Определяем распределение момента между поясами и стенкой

M_f = M_x – M_w = 4477,5 – 1219,48 = 3258,02 кН×м

Усилия в поясных накладках равны

Требуемая площадь накладок на пояс нетто равна

Принимаем двусторонние накладки с наружной стороны 500х12 мм, с внутренней стороны пояса две накладки 210х12 мм.

Предполагая в каждом ряду по 4 болта, найдем площадь накладок с учетом ослабления, диаметр отверстия под болты d = 20 мм – d₀ = 23 мм.

> = 78,92 см²

Площадь пояса с учетом ослабления отверстиями

Суммарная площадь сечения накладок нетто больше, чем сечение пояса, поэтому проверку на прочность выполняем только послабленному сечению пояса. Поскольку A _f, _n = 81,6 см² < 0,85A_f = 0,85*100 = 85 см², то проверка производится по условной площади A _f, _c = 1,18* A _f, _n = 1,18*81,6 = 96,29 см² (см. п. 11.14 [1]).

Проверка прочности выполняется.

Расстояние между центрами болтов вдоль усилия должно быть не менее e+1,5 d₀ (e – расстояние между рядами поперек усилия). По табл. 39 [1] е = 2,5 d₀, отсюда минимальное расстояние между болтами равно 4 d₀ = 4*23 = 92 мм. Принимаем шаг 100 мм.

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним высокопрочным болтом, определяется по формуле (131)* [1]

где R_bh – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; R_bh = 0,7R_bun = 0,7*110 = 77 кН/см²;

А_bh – площадь сечения болта нетто, А_bh = 2,45 см²

k – число поверхностей трения, k = 2;

γ_b – коэффициент работы соединения, γ_b = 1,0 при числе болтов 10 и более;

γ_h - коэффициент надежности, принимаемый по табл. 36* [1], γ_h = 1,12;

μ – коэффициент трения, принимаемый по табл. 36* [1], для газопламенного способа очистки μ = 0,42

Необходимое число высокопрочных болтов:

Принимаем 16 болтов.

Расчет стыка стенки

Стык перекрываем двумя накладками толщиной 13 мм каждая. Принимаем по два вертикальных ряда болтов на каждой полунакладке (m=2), число горизонтальных рядов k найдем в зависимости от

где h_max – расстояние между крайними рядами болтов, h_max = 159 см;

При α = 0,168 k = 15. Принимаем 16 рядов болтов, получаем расстояние между ними 106 мм, что больше а_min = 2,5d₀ = 2,5*23 = 57,5 мм и меньше a_max = 18t = 18*13 = 234 мм

Наибольшее усилие в крайнем болте от изгибающего момента