Конструктивные требования, предъявляемые к сварным изгибаемым элементам

1.

2.

3.

4.

5. Потеря местной устойчивости:

6.

Принимаю толшину стенки 1,1 см

W_тр – требуемый момент сопротивления из условия прочности:

 

Требуемая площадь полки:

 

,

 

 

где I_тр – требуемый момент инерции

Исходя из конструктивных требований принимаю:

b_п=18 см;

t_п=1,1 см;

h_ст=1,20м;

t_ст=1,1 см;

 

Проверка прочности балки.

 

 

M_max – максимальный момент.

С – коэффициент, учитывающий появление пластического шарнира.

R_y – расчетное сопротивление стали.

g_c – коэффициент условий работы.

W_факт – фактический момент сопротивления:

I_факт – 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 b_п =18см<30см.

 

 

Расчет сварных швов, прикрепляющих полки балки к стенке.

Расчетное усилие, приходящееся на поясной шов длиной l_w=1см:

 

 

S_frb – 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 .

 

b_f – коэффициент, учитывающий вид сварки [1, табл. 34*].b_f =0,7

g_wf – коэффициент условий работы шва. [1, п. 11.2*]g_wf=0,85.

g_с – коэффициент условий работы конструкции [1, табл. 6*] g_с=1б1.

R_wf – расчетное сопротивление сварных соединений [1, п. 3.4., табл. 3]

R_wun – нормативное сопротивление металла шва [1, табл. 4*] R_wun=42

 

g_wm – коэффициент надежности по материалу шва.[1, прим. 3, табл. 3] g_wm=1,25

l_w – расчетная длина шва l_w=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 .

b_z – коэффициент, учитывающий вид сварки [1, табл. 34*].b_z =1.

g_wz – коэффициент условий работы шва. [1, п. 11.2*]g_wz=0,85.

g_с – коэффициент условий работы конструкции [1, табл. 6*] g_с=1б1.

R_wz – расчетное сопротивление сварных соединений [1, п. 3.4., табл. 3]

R_wun – нормативное сопротивление проката [1, табл. 51*] R_un=37

g_wm – коэффициент надежности по материалу шва.[1, прим. 3, табл. 3] g_wm=1,25

l_w – расчетная длина шва l_w=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.

 

Q_max =291,2 кН – максимальная поперечная сила;

S – статический момент отсеченной части;

 

I_факт =336458,3 см⁴ – фактический момент инерции;

t_с =1,1 см – толщина стенки;

R_s – расчетное сопротивление проката сдвигу [1, табл 1*].

R_yn – предел текучести стали [1, табл 51].

g_m – 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.