ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 81
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Vо – коэффициент, зависящий от отношения длины вертикального листа между его закреплениями a к его высоте hв.
Если балка имеет значительную длину, а вертикальный лист не имеет за- креплений, то Vо – можно принять равным 4,4.
Критические нормальные напряжения ????кр в вертикальном листе балок определяются по формуле, аналогичной 4.3, но при других значениях коэффициента Vо. Они выше, чем для ????кр.
В балках значительной длины Vо = 19. Таким образом, ????кр менее опасны в отношении устойчивости, чем ????кр. На практике при определении устойчивости вертикальных листов балок приходится учитывать комбинированное действие нескольких видов напряжений.
200000 10
????кр = 4.4 × 1 − 0.32 × (2
) = 19 МПа2220
Для повышения местной устойчивости вертикального листа, т.е. для увеличения ????кр, при заданной высоте балки следует уменьшить a, устанавливая диафрагмы.
Постановка диафрагм необходима, если не выполняются условия (4.1) и (4.2). Проектируема балка удовлетворяет только условию 4. и поэтому необхо- димо применение ребер жесткости.
Ширину ребра жесткости bpпринимают:
Толщину ребра Sр:
Подставив числовые значения в формулы 4.4, получим:
2220
???????? = 30 + 40 мм = 114 мм114
???????? = 15 = 7,6 = 8 ммПри подвижных сосредоточенных нагрузках промежуточные ребра ставят на достаточно близких расстояниях aдруг от друга:
Кроме основных ребер жёсткости, устанавливаемых по всей высоте верти-кального листа балки, в интервалах между ними иногда ставят укороченные ре-бра жесткости треугольного очертания – косынки. Их длина составляет около 1/3·hв. Укороченные ребра (косынки жесткости) ставят при воздействии на пояс балок сосредоточенных грузов большой величины. Как правило, наличие таких ребер нежелательно, т.к. осесимметричное их расположение относительно оси вызывает при сварке искривление балки в вертикальной плоскости. В балках большой высоты (h ≥ 2,5-3,0 м) иногда ставят горизонтальные ребра жесткости. Их располагают на расстояние c = (0,20-0,25) ·hв от верхнего горизонтального листа.
При отсутствии в балке подвижных нагрузок рекомендуется постановка ребер жесткости, с одной стороны. Это дает экономию металла, но способствует значительному деформированию балки от несимметрично уложенных швов.
Рисунок 4.1 – схема расположения и геометрические размеры диафрагм
| 5. Расчет сварных соединений В сварных балках горизонтальные листы соединяются с вертикальными поясными швами. Они, как правило, угловые без разделки кромок и в редких случаях при наличии сосредоточенных перемещающихся грузов большого веса или при действии переменных нагрузок – с подготовкой кромок. Катеты швов назначают минимальными (но не менее 4мм), чтобы умень- шить сварочные деформации, напряжения и снизить трудоемкость. Размер ми- нимального катета определяют по формуле: k = SВ (5.1) min 2 В данной работе kmin= 7 мм. С целью исключения сварочных деформаций закручивания и грибовидно-сти сечения стойки необходимо соблюдать последовательность выполнения сварных швов (рисунок 5.1)  Рисунок 5.1 – схема расположения поясных тавровых швов. | |||||||
| КР-40461806-15.03.01-13Б-2023 | |||||||
| Изм. | Лист | № докум | Подпись | Дата | | | |
| Разраб | АрбатскийД.В. | | | Литера | Лист | Листов | |
| Пров | | КузьминЕ.В. | | | | 31 | 43 |
| | | | Балкасварная | ВолгГТУМС-328 | |||
| Н.Контр. | КузьминЕ.В. | | | ||||
| Утв | | ЛысакВ.И. | | | | ||
Если балка работает на поперечный изгиб, то в поясных швах возникают связующие нормальные напряжения ???? вследствие совместной деформации шва и основного металла, которые в учет не принимаются, и рабочие касательные напряжения ????. Поясные швы обеспечивают работу на изгиб всего сечения как единого целого.
Срезывающие усилия T на уровне крайних кромок вертикального листа на единицу длины определяется по формуле:
T = ????????????????
(5.2)
где S – статический момент площадки пояса (горизонтального листа и рельса, если такой имеется) относительно центра тяжести сечения балки.
Подставив числовые значения в формулу 5.2, получим:
T = 194500·55625005107500000
= 211 ????/мм
Касательные напряжения ???? от усилия Т являются рабочими. Их роль в балке существенна, несмотря на относительно небольшую величину. В двусторонних швах с катетом kкасательные напряжения рассчитываются по формуле:
???? = ????·????????2∙????∙????∙????
(5.3)
где ???? – коэффициент, равный 0,7 – для ручной многопроходной автоматической и полуавтоматической сварки; 0,9 – для двух- и трехпроходной автоматической сварки и однопроходной полуавтоматической сварки; 1,1 – для одно- проходной автоматической сварки. Однако, в расчетах лучше использовать ???? = 0,7, если даже используется автоматическая сварка.
При наличии в вертикальном листе подготовки кромок касательные напряжения определяются по формуле:
???? = ????·????????2∙????∙????∙????
(5.4)
Согласно ГОСТ 8713-79 для толщины листа Sв = 10 мм и ввиду нагружен- ности балки необходимо использовать разделку Т3, которая не предусматривает разделку кромо,поэтому подставив числовые значения в
формулу 5.3,получим:
194500 · 5562500
???? = 2 ∙ 5107500000 ∙ 0.7 ∙ 7 = 21,6 МПаПрерывистые швы нецелесообразны, т.к. при этом затрудняется применение автоматической сварки и возникает дополнительная концентрация напряжений.
Рисунок 5.2 – образование в швах рабочих касательных напряжений ????р под дей- ствием сосредоточенного перемещающегося груза P.
При наличии на балке сосредоточенных перемещающихся грузов Pпояс- ные швы принимают некоторое участие в передаче нагрузки с горизонтального листа на вертикальный. Это имеет место вследствие неплотного их взаимного соприкосновения. Если груз перемещается по рельсу, прилепленном к поясу балки, напряжение растяжения ????кр в поясных швах определяется по формуле:????????
= ????·???? 2∙????∙????∙????
(5.5)
где Р – величина сосредоточенного груза;
n – коэффициент, зависящий от характера обработки кромок вертикаль- ного листа (обычно n = 0,4);
z – расчетная длина шва, по которой происходит передача давления с
поясана вертикальный лист.
√
???? = 3,25 ∙ 3 ????п
????????
(5.6)
где Jп – момент инерции горизонтального листа с приваренным к нему рельсом относительно оси Xp (рисунок 5.2)
????п = ????′ − ????
× ????2 (5.7)
п рл
′ 3 ????
0
3 ????рл
????п = ????г
× 3 + ????рл × 3
(5.8)
п
Где ????′ - момент инерции верхнего пояса с рельсом относительно оси. сов- падающей с верхней кромкой горизонтального листа;
Fрл и Sрл –площадь и толщина (ширина) рельса, соответственно;
yo – ордината центра тяжести сечения горизонтального листа относительноверхнего пояса.
В данной работе изначально не указано о применимости рельсов, поэтомубудем считать, что они отсутствуют и поэтому, подставив числовые значения в формулы 5.6 и 5.5, получим:
3 533333
???? = 3,25 ∙ √10
= 122 мм
0.4 · 11000
???????? = 2 ∙ 122 ∙ 0.7 ∙ 7 = 3,68 Мпа????
После определения ???? и ????р по формулам 5.4 и 5.5 рассчитывают условное результирующее напряжение в поясном шве:
????рез = √????2 + ????2 ≤ [????′] (5.9)
Полученное по формуле 5.9 ????рез не должно превышать величину допускае мых касательных напряжений [????’] для сварных соединений, для стали 14ГС
[????’] = 0,65 210 МПа = 136,5 МПа.
Подставив числовые значения в формулу 5.9, получим:
????рез = √21,62 + 3,682 = 22 ≤ 136,5
????
Швы, приваривающие диафрагмы, как правило, расчетом на прочность непроверяются. Они выполняются угловыми с катетом, равным:
???? = (0,3 − 0,6) ∙ ????в (5.10)