книги / Расчёт сварных соединений и конструкций примеры и задачи

1. В сечений аа

МС

Мп = М — Мс = М (1— 0,166) = 0.834М.

Так как момейт, приходящийся на пояса, будет уравновешиваться реактивной парой сил, возникающих в стыковых швах (сечение аа), то величина усилия в них

Условие прочности соединения пояса в сечении аа можно составить

Rra — Уа%— расчетное сопротивление для стыкового соединения по­ яса в сечении аа.

Подставив в формулу (а) все величины, получим

Мп = М — Me = М (1 — 0,11) = 0.89М.

Величина усилия в поясах в сечении ЬЬ

Условие прочности пояса в сечении ЬЬ

Г п

Подставив в уравнение (б) все численные величины, получим

М в 0,8 •25 - 0,9 0,345 •3400 = 4?у 0()() кгс т 1,3 •0,34

Условие прочности стенки в месте перехода от шва к основному металлу (сечение сс)

Из выражения (в) наедем предельный момент (учитывая, что Мс = = 0,1 Ш , a Rn = yeR)

Последнее условие прочности для соединения в сечении dd составим по аналогии с формулой (2.18):

Подставив в формулу (г) необходимые данные, получим

М= 2 - 0,49 - 25 - 0,9 - 0,42 - 0,65 •3400 = 462000 кгс - см.

1.3- 0,034

Таким образом, максимальный момент, который может воспринять сопряжение, определяется усталостной прочностью угловых швов (сечение dd) и М = 462000 кгс - см. Для сравнения можно указать, что при статическом нагружении вспомогательная балка способна воспри­ нять момент величиной

3.14. Две балка одинаковой высоты сопрягаются между собой так, как показано на рис. 101, о. Определить катет углового шва К& шрнкрешшшощегостенку к основдой ■5ялие. всходя из условия статической равнопрочнсотти присоединяемой балки и

Г л а в а IV

РАСЧЕТ СВАРНЫХ БАЛОК § 1. Общие положения

Балками называют элементы конструкций, предназначенные для работы на поперечный изгиб и, реже, на косой изгиб, кручение, сжа­ тие. Балки воспринимают нагрузку в пролете и передают ее на опоры. В мостах при больших нагрузках в пролете и сравнительно малых про­ летах балки выгоднее ферм.

Исходя из назначения, при проектировании балок надо стремиться к минимальной площади сечения F при максимальном моменте инерции

Ш Т Т Й Й Ф

Рис. 111

J и моменте сопротивления W. Сечения балок, удовлетворяющие этим требованиям при разных видах нагрузки, приведены на рис. 111. Так как основной вид нагрузки — поперечный изгиб в одной плоскости, то наиболее распространенным является простое и экономичное сечение

в виде симметричного двутавра.Соотношение*^ в таком сечении можно

Jy

варьировать в больших пределах. Для сварных двутавров можно по­

лучить любое соотношение у - , находящееся в пределах 20 -f- 70.

Проектируя сварную балку заданной длины I (рис. 112) на заданную нагрузку, необходимо рассчитать или назначить размеры всех ее эле­

вес, стоимость, трудозатраты на изготовление и т. п.). Проектирование начинают с определения силовых факторов (М и Q)

во всех сечениях балки. Если нагрузки статические, то для этого доста­ точно построить соответствующие эпюры изгибающих моментов и По­ перечных сил.

При подвижных нагрузках пользуются методом линий влияния (см. гл. VII). Линии влияния строят для характерных сечений, напри­ мер; 0+е; 0,1Z; 0,27ит. д. Находят Мтах и Qmax для выбранных сечений и строят объединенные диаграммы максимальных усилий Мтах и Qmax для балки. По эпюрам или объединенным диаграммам находят наибо­ лее нагруженные сечения. По нагрузкам в этих сечениях рассчитывают размеры сечения балки, поясные швы и другие сварные соединения. Нагрузки в других сечениях учитывают при расстановке вертикальных и продольных ребер, горизонтальных связей.

При проектировании балки необходимо обеспечить:

1. Жесткость не ниже заданной, которая зависит от назначения бал­

ки и задается проектанту в виде у , где f — максимальный прогиб;

I — длина балки.

2. Прочность и экономичность, т. е. атах < [а]±5% при минималь­ ных затратах материала и минимальной стоимости. Это достигается правильным выбором материала, правильным распределением его по сечению.

3. Устойчивость общую, т. е. всей сжатой части сечения балки, и местную (отдельных сжатых элементов балки — ребер, полок, поясов, стенки).

4.Технологичность, т. е. удобство и простота изготовления, обеспе­ чивающие снижение затрат при изготовлении балки и надежность ее

вэксплуатации.

5.Компонование — возможность сочетания с другими частями конструкций. Отчасти это обеспечивается тем, что высота балок норма­

лизована и для высоких балок принимается кратной 50 мм.

§ 2. Определение высоты балки из условий жесткости

Высоту поперечного сечения балки Лж, при которой обеспечивается

заданная жесткость у , определяют из выражения для f — максималь­

ного суммарного прогиба балки от всех действующих на нее нагрузок. Величина прогиба балки из данного материала зависит от нагрузки, схем закрепления балки на опорах, а также от высоты сечения балки и от величины напряжений в нем. Если принять, что максимальные напряжения от совокупности всех видов нагрузки в опасном сечении

Р е ш е н и е . Максимальный прогиб от нагрузки Р будет в средин е пролета

Так как нагрузка P — единственная, то максимальный прогиб / = fi Принимая напряжения от нагрузки Р