х
Умовне результуюча напруга розрахуємо за формулою:
. 6 Перевірка дотичних напружень по допускаються значенням
Розраховане результуюче напруга не повинна перевищувати допустиме напруження, повинна виконуватися умова:
Визначимо допустиме напруження в поясних швах зі співвідношення:
Умова виконана.
Висновок: Катети швів приварюють ребра жорсткості до поясів і вертикальному листу, приймаємо такими ж, як і в поясних, тобто. Ці шви не надають робочих напруг і розрахунку на міцність не підлягають.
7. Перевірка напружень в стику балки
Довжина балки дорівнює 20м, це значна довга і виготовити балку без стиків не вийде. Отже, потрібно передбачити технологічні стики. Припустимо, що стик вертикального і горизонтального листів суміщений і знаходиться на відстані від опори.
Напруження в місці стику визначаються за формулою:
За умови виконання зварювання стику електродами марки Е42 допустиме напруження у шві приймається рівним:
Напруження в місці стику не перевищують допустимих напружень:
8. Конструювання опорної частини балки
Перевіримо напруги в нижніх поясах опорного перерізу балки у припущенні, що через шов у з'єднання тавра передається вся величина реакції. Довжину периметра шва обчислюють з урахуванням розподілу зусиль у шві на ділянці протяжністю за формулою:
де - ширина ребра жорсткості.
Ширина ребра жорсткості розраховується за формулою:
Розрахуємо довжину периметра шва:
Розрахуємо дотичні напруження в опорній частині балки за формулою:
де - максимальне навантаження, яка дорівнює:
:
В якості опори приймаємо сталеву опуклу плиту ширення.
Довжину плити розрахуємо за формулою:
Згинальний момент по осі плити розрахуємо за формулою:
Приймемо, що балка кріпиться до плити двома штирями, діаметром. При цьому робоча ширина перетину плити складає:
Момент опору плити можна визначити за формулою:
де - товщина плити в опорному перерізі, де згинальний момент має найбільше значення.
Необхідний момент опору плити у вказаному перерізі визначаємо зі співвідношення:
Тепер висловимо з умови товщину плити, і розрахуємо її:
Приймаються товщину плити в опорному перерізі, де згинальний момент має найбільше значення, рівної.
9. Визначення загальних деформацій двотаврової балки
. 1 Визначення погонной енергії зварювання
Момент інерції відносно горизонтальної осі.
Момент інерції щодо вертикальної осі.
Визначимо погонну енергію за формулою:
де - сила струму,;
- напруга,;
- швидкість зварювання,;
- Ефективний ККД дуги,.
Дані по ГОСТ 14771-76-Т3- 6, «Напівавтоматичне зварювання. Основні типи, конструктивні елементи і розміри »
Розрахуємо погонну енергію:
. 2 Характеристики зварних швів балки
Визначимо кількість швів:
Кількість швів №1, №2, №3, №4 одно, кожного по одному.
Кількість швів №5, №6, №7, залежить від кількості ребер жорсткості і буде одно, кількість ребер приймаємо рівним 12, отже, швів №5, №6, №7, буде 12.
Визначимо довжину швів:
Довжина одного шва №1=2000 см, №2=2000 см, №3=2000 см, №4=2000 см, №6=122 см, довжину швів №5 і №7 визначимо за співвідношенню -.
Рис. 4 Розташування зварних швів по перетину.
Визначимо координати центру ваги пластичної зони:
по осі X по осі Y
шов №1
шов №2
шов №3
шов №4
шов №5
...
