Часть 2. Расчёт и конструирование опорного узла составной балки

2.1. Конструирование и расчёт на смятие опорного ребра

· Назначаем размеры опорного ребра:

ширина b_p = 200 мм, толщина t_p = 22 мм, выпуск a_p = 20 мм

· Проверка на соответствие конструктивным требованиям:

b_p ³ 0, 5 b_f = 0, 5 × 34 = 17 см;

см;

a_p £ 1, 5 t_р = 1, 5× 22 = 33 мм; а_p = 15…20 мм

При a_p £ 1, 5 t_р торец опорного ребра рассчитывается на смятие (при наличии пригонкирасчётное сопротивление смятию R_p = R_u); иначе – на сжатие (расчётное сопротивление сжатию R_y).

· Проверка опорного ребра на смятие торцевой поверхности:

; кН/см² < 36, 0 × 1, 0 кН/см²

где Q _max – опорная реакция главной балки;

R_u = 360 МПа = 36, 0 кН/см² – расчётное сопротивление стали С245 по временному сопротивлению.

2.2. Проверка устойчивости опорного ребра

· Площадь условной опорной стойки:

см²

· Момент инерции: см⁴

· Радиус инерции: 4, 82 см

· Гибкость, условная гибкость: ;

· Коэффициент устойчивости (тип сечения – С), по прил. 1: j _{p , x} = 0, 9395 (в запас для = 0, 7)

Проверка устойчивости: ; кН/см² < 24, 0× 1, 0 кН/см²

2.3. Расчёт швов соединения опорного ребра со стенкой

· Выбор вида сварки. Данное сварное соединение осуществляются механизированной (прежнее название – полуавтоматической) сваркой.

· Марка сварочной проволоки, соответствующая стали С245: Св-08А (по табл. Г1 СП 16)

· Определение опасного сечения. В расчёте рассматривается два сечения: сечение по металлу шва (индекс f) и сечение по металлу границы сплавления сварного шва с основным металлом (индекс z), из которых выбирается наиболее опасное – соответствующее наименьшему из произведений R_wf β _f и R_wz β _z

· Коэффициенты проплавления шва (по прил. 2): β _f = 0, 9; β _z = 1, 05 (при k_f до 8 мм)

· Расчётное сопротивление металла шва для сварочной проволоки Св-08А (по табл. Г2 СП 16):

R_wf = 180 МПа; тогда R_wf β _f = 180 × 0, 9 = 162 МПа.

· Расчётное сопротивление металла границы сплавления шва для стали С245:

R_wz = 0, 45 R_un = 0, 45 × 370 = 166 МПа; тогда R_wz β _z = 166 × 1, 05 = 174 МПа.

· Расчётной является проверка по металлу шва, так как R_wf β _f < R_wz β _z (162 МПа < 174 МПа)

· Определение катета шва. Необходимая величина катета шва с учётом ограничения по предельной длине флангового шва (l_w < 85 b _f k_f):

·

· Принимаем окончательно катет шва k_f = 5 мм.

· Расчётная длина шва не должна превышать высоту стенки балки с учётом 2 см на дефекты по концам шва:

.