Конструктивные требования, предъявляемые к сварным изгибаемым элементам
1.
2.
3.
4.
5. Потеря местной устойчивости:
6.
Принимаю толшину стенки 1,1 см
Wтр – требуемый момент сопротивления из условия прочности:
Требуемая площадь полки:
,
где Iтр – требуемый момент инерции
Исходя из конструктивных требований принимаю:
bп=18 см;
tп=1,1 см;
hст=1,20м;
tст=1,1 см;
Проверка прочности балки.
Mmax – максимальный момент.
С – коэффициент, учитывающий появление пластического шарнира.
Ry – расчетное сопротивление стали.
gc – коэффициент условий работы.
Wфакт – фактический момент сопротивления:
Iфакт – фактический момент инерции:
20,35 <23 ,
Условии выполняется.
Выполняем проверку пятого конструктивного требования:
Условия выполняется.
Конструирование балки переменного сечения.
Так как сечение главной балки назначено из условий конструктивного минимума .то принимаем балку постоянного сечения по длине bп =18см<30см.
Расчет сварных швов, прикрепляющих полки балки к стенке.
Расчетное усилие, приходящееся на поясной шов длиной lw=1см:
Sfrb – статический момент отсеченной части сечения.
Минимальный катет шва из условия среза по металлу шва.
T – расчетное усилие, приходящееся на поясной шов, длиной 1 см., T=1,08 .
bf – коэффициент, учитывающий вид сварки [1, табл. 34*].bf =0,7
gwf – коэффициент условий работы шва. [1, п. 11.2*]gwf=0,85.
gс – коэффициент условий работы конструкции [1, табл. 6*] gс=1б1.
Rwf – расчетное сопротивление сварных соединений [1, п. 3.4., табл. 3]
Rwun – нормативное сопротивление металла шва [1, табл. 4*] Rwun=42
gwm – коэффициент надежности по материалу шва.[1, прим. 3, табл. 3] gwm=1,25
lw – расчетная длина шва lw=1 см.
Минимальный катет шва из условия среза по металлу границы сплавления.
T – расчетное усилие, приходящееся на поясной шов, длиной 1 см., T=1,08 .
bz – коэффициент, учитывающий вид сварки [1, табл. 34*].bz =1.
gwz – коэффициент условий работы шва. [1, п. 11.2*]gwz=0,85.
gс – коэффициент условий работы конструкции [1, табл. 6*] gс=1б1.
Rwz – расчетное сопротивление сварных соединений [1, п. 3.4., табл. 3]
Rwun – нормативное сопротивление проката [1, табл. 51*] Run=37
gwm – коэффициент надежности по материалу шва.[1, прим. 3, табл. 3] gwm=1,25
lw – расчетная длина шва lw=1 см.
За расчетный катет шва принимается большее из двух полученных значений при выполнении конструктивных требований, предусматривающих [1, п. 12.8]
-катет углового шва не должен быть больше 1,2t, где t – наименьшая толщина свариваемых элементов 1,2*1,1=1,32 см
-катет углового шва следует принимать не менее приведенных в [3, табл. 5], .
принимаю катет шва 5 мм при автоматической угловой двусторонней сварке.
Касательные напряжения.
Qmax =291,2 кН – максимальная поперечная сила;
S – статический момент отсеченной части;
Iфакт =336458,3 см4 – фактический момент инерции;
tс =1,1 см – толщина стенки;
Rs – расчетное сопротивление проката сдвигу [1, табл 1*].
Ryn – предел текучести стали [1, табл 51].
gm – коэффициент надежности по материалу [1, п. 3.2.].
2,67 <13,98
Условие выполняется.
Проверка общей устойчивости балки не требуется, если выполняется условие [1, п. 5.16., табл.8, ф. 37].
25<15,49
В случае невыполнения условия, руководствуясь п.5.16.а [1]. Принимаем сопряжение главной и второстепенной балок в одном уровне.
Проверка напряжений в прямом стыке.
Так как сечение главной балки постоянное, то выполняется проверка приведенных напряжений под первой силой.
Приведенные напряжения:
;
;
;
19,34 кН/см2 < 29,10кН/см2
Условие выполняется.