Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки

Устойчивость сжатого пояса при отсутствии пластических деформаций обеспечивается выполнением условия:

 

, где

.

 

В рассмотренном примере устойчивость обеспечена.

Расставим ребра жесткости и проверим местную устойчивость стенки.

Рисунок 10 – Расстановка ребер жесткости. Расчетные усилия для проверки устойчивости стенки

 

Ребра жесткости принимаем односторонние шириной

 мм

и толщиной

 мм.

В отсеке №1 стенка работает в упругой стадии и проверка устойчивости выполняется по формуле

 

 

Расчетные усилия принимаем приближенно по сечению м, м, ,  под балками настила.

 

кН·м;

 

кН;

 

 кН/см²; кН/см²; (по 3.6)

 

кН/см²;

 

 

;

 

Предельное значение находим критические напряжения  и

 кН/см²;

 кН/см²²²⁵⁰

 кН/см²

Проверяем устойчивость стенки отсека №1 по формуле (3.14):

 

Устойчивость стенки обеспечена.

В отсеке №2 расположено место изменения сечения, поэтому эпюра s_х имеет скачок. Средние напряжения в пределах наиболее напряженного участка отсека (расчётного) длиной  мм можно найти, разделив площадь эпюры s_xна длину участка . Однако в настоящем примере приближённо примем средние напряжения для проверки устойчивости по сечению x =3, 5 м, учитывая, что уменьшенное сечение находится близко к краю отсека и мало влияет на устойчивость стенки.

 

кН× м;

 

кН;

 

кН/см²;

 

кН/см²;

 

 кН/см²;

 

 

;

 

Находим критические напряжения

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Проверяем устойчивость стенки отсека №2:

 

 

Устойчивость стенки обеспечена.

Проверяем устойчивость стенки отсека №3

 

кН× м;

 

кН;

 

кН/см²;

 

кН/см²;

 

 кН/см²;

 

 

;

Находим критические напряжения

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Проверяем устойчивость стенки отсека №3:

 

 

Устойчивость стенки обеспечена.

Проверяем устойчивость стенки отсека №4

 

кН× м;

 

кН;

 

кН/см²;

 

кН/см²;

 

 кН/см²;

 

 

;

 

Находим критические напряжения

кН/см²;

кН/см²;

кН/см².

Проверяем устойчивость стенки отсека №4:

 

 

Устойчивость стенки обеспечена.

Расчет поясных швов главной балки

 

Поясные швы примем двусторонними, так как . Расчет выполняем для наиболее нагруженного участка шва у опоры под балкой настила. Расчетные усилия на единицу длины шва составляют

 

кН/см;

 

кН/см.

 

1 – сечение по металлу шва;

2 – сечение по металлу границы сплавления

Рисунок 11 – К расчету поясных швов

 

Сварка автоматическая, выполняется в положении «в лодочку» сварочной проволокой Св‑ 08Га. Для этих условий и стали С245 находим

кН/см²;

 кН/см²;

.

Принимаем минимальный катет шва мм. (см. табл. 6 прил. Б)

Проверяем прочность шва:

 

кН/см² < кН/см²;

 

по металлу границы сплавления

 

 кН/см² < кН/см²;

 

Таким образом, минимально допустимый катет шва достаточен по прочности.

Конструирование и расчет опорной части балки

Рисунок 13 – Вариант опорной части балки

 

Ребро крепится к стенке полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св‑ 08Г2С. Размер выступающей части опорного ребра принимаем 20 мм. Из условия смятия находим

 

см²;

 

Ширину опорного ребра  принимаем равной ширине пояса уменьшенного сечения балки: . Тогда:

 

 см.

 

Принимаем ребро из листа 300× 14 мм.

Площадь см² > см².

Проверяем устойчивость опорной части

см;

 

 см⁴; (моментом инерции участка стенки шириной  пренебрегаем ввиду малости)

 

 см²;

 

 

По таблице 16 прил. Б находим путем интерполяции

 кН/см²< R_y=24 кН/см².

Проверяем местную устойчивость опорного ребра

 

 см;

 

 

 

Подбираем размер катета угловых швов по формуле:

 

откуда

 

 см = 7 мм, где

 

 кН/см²;  кН/см²;

Проверку по металлу границы сплавления делать не нужно, так как . Принимаем мм.

Конструирование и расчет укрупнительного стыка балки

 

Рисунок 14 – Схема монтажного стыка на высокопрочных болтах

Принимаем болты диаметром 20 мм из стали 40Х «Селект», отверстия диаметром 23 мм. Тогда кН/см², A_bn = 2, 45 см². Способ подготовки поверхности – газопламенный без консервации, способ регулирования натяжения – по углу поворота гайки. Для этих условий коэффициент трения μ = 0, 42, регулятор натяжения g_h =1, 02. Тогда расчетное усилие на один болт

Q_bh = = 0, 7 × 110 × 2, 45 × 0, 42/1, 02 = 77, 7 кН.

 

Стык поясов перекрываем накладками из стали С245 сечением 550× 12 с наружной и 2× 260× 12 с внутренней стороны поясов. При этом суммарная площадь сечения накладок  см², что несколько больше площади сечения поясов.

Усилие в поясах кН.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: