Определение высоты и размеров главной балки
Рисунок 3 – Расчетная схема и усилия в главной балке
Найдем усилия:
Минимальная высота сечения сварной балки из условия жесткости при f/ l =1/200 должна быть (см. с. 91 (II)): hmin/ l = 1/30, откуда hmin = 1500/30 = 50 см При расчете по эмпирической формуле толщина стенки составит tст = 7 + 3·500/1000 = 8,5 мм. Принимаем таблицу стенки 10 мм (четного размера). Оптимальная высота балки при tст = 10 мм будет:
где k = 1,15 – для сварных балок. Назначаем высоту балки 170 см. Проверяем принятую толщину стенки из условия действия касательных напряжений: tст = 3 Q/2 hRsγc = 3·1275000/2·170·13500·1 = 0,8 см < 1 см, т.е. условие удовлетворяется. Проверяем условие, при соблюдении которого не требуется постановка продольных ребер в стенке
Принятая стенка толщиной 10 мм удовлетворяет прочности на действие касательных напряжений и не требует постановки продольного ребра для обеспечения местной устойчивости. Подбираем сечение сварной балки: I = W ( h/2) = 20787·(170/2) = 1766895 см4 Iст = tст· hст3/12 = 1·(170 – 2 tn)3/12 = 1·(170 – 2·2)3/12 = 381191 см4 –
момент инерции стенки. где hст = h – 2 tn = 170 – 2·2 = 166 см. tn = 2 см – принимаемая толщина полки. Момент инерции полок: In = I – Iст = 1766895 – 381191 = 1385704 см 4 . h0 = h – tn = 170 – 2 = 168 см –
расстояние между центрами тяжести полок. Площадь сечения одной полки An = 2In/h02 = 2·1385704/1682 = 98 см 2 . Ширина полки bn = An/tn = 98/2 = 49 см . Принимаем сечение полок 500×20 мм. Проверяем принятую ширину (свес) поясов bn по формуле, исходя из обеспечения их местной устойчивости:
условие удовлетворяется тоже, при упругопластической работе сечения балки
где hcn = h – 2 tn = 170 – 2·2 = 166 см. Проверяем принятое сечение на прочность Фактический момент инерции I = (tст – hст 3 /12) + 2a2An = (1·1663/12) + 2·842 ·100 = 1792391 см 4 ,
где a = h0/2 = 168/2 = 84 см. Фактический момент сопротивления W = I/( h/2) = 1792391/85 = 21087 см3.
Напряжение по формуле составит σ = M/ W = 4781·105/21087 = 226,7 < 230 МПа = Ryγc,
условие удовлетворяется. Проверяем касательные напряжения по нейтральной оси сечения у опоры балки τ = QS/ Itст = 1275000·11844/1792391·1 = 8425 Н/см2 = 84 МПа < Rsγc = =135 МПа. где S – статический момент полусечения S = An·(h0/2) + (Aст /2)·(hст /4) = 100·84 + (1·166·166/2·4) = 11844 см 3
Полная площадь сечения баки А = 166·1 + 2·100 = 366 см2 Масса 1 м балки (без ребер жесткости): а = 366·100 (7850/106) = 287 кг/м, а с ребрами жесткости 1,03·287 = = 296 кг/м.
Расчет соединения поясов со стенкой
Сдвигающее усилие Т, приходящееся на 1 см длины балки составит: T = τ·tст =QSn/I = 1275·8400/1792391 = 6 кН ,
где Sn – статический момент пояса (сдвигаемого по стыку со стенкой) относительно нейтральной оси: Sn = An·( h0/2) = 10·84 = 8400 см3.
Сдвигающая сила Т воспринимается двумя швами, тогда минимальная толщина этих швов при длине lw = 1 см, будет kf ≥ QSn/ n· I·( βRw)· γc = T/2·( βRw)· γc = 6000/2·1·1·16200 = 0,185 см,
где ( βRw) – меньшее из произведений коэффициента глубины проплавления (β f или β z) на расчетное сопротивление, принимаемое по условному срезу металла на границе сплавления шва (Rwzγwz); при γ wt = γ wz = = 1 и для автоматической сварки проволокой d = 2 мм марки СВ – 08А (по ГОСТ 2246 – 70*) β f = 0,9 имели β fRwfγ wf = 0,9·180·1 = 162 МПа.
Принимаем конструктивно минимальную толщину шва kf = 7 мм, рекомендуемую при толщине пояса 17 – 22 мм (см. табл. 3.3. с. 62 [II]).
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (200)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |