реферат 53. Расчет поясных швов сварной балки

• Название: Расчет поясных швов сварной балки
• Дата: 17.04.2018
• Размер: 50.01 Kb.
• Имя файла: реферат 53.docx
• Тип: Документы; #41456

Расчет поясных швов сварной балки

Соединение поясов со стенкой в составной сварной балке осуществляется швами, обеспечивающими совместную работу поясов и стенки и предотвращающими при изгибе балки их взаимный сдвиг. При наличии местной нагрузки, действующей на пояс от балок настила в месте, не укрепленном поперечным ребром жесткости, кроме работы на сдвиг поясные швы испытывают дополнительно срез от местного вертикального давления (рис. 5.8).



Рис. 5.8. К расчету поясных соединений

Соединение выполняется автоматической сваркой угловыми непрерывными швами одинаковой толщины по всей длине балки.

Расчет сварного шва длиной равной 1 см производится на прочность при  по металлу шва, при  по металлу границы сплавления на усилие, приходящееся на 1 см длины балки:



где  – усилие на единицу длины шва от поперечной силы у опоры Q_max, сдвигающее пояс относительно стенки;

S_f1 и I₁ – статический момент пояса и момент инерции балки относительно нейтральной оси сечения балки у опоры (см. п. 5.4);

V = F/l_ef – давление от сосредоточенной силы F_b на единицу длины шва;

β_fи β_z – коэффициенты глубины проплавления шва при расчете по металлу шва и по металлу границы сплавления (см. табл. 3.5);

R_wf – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по металлу шва, принимаемое согласно табл. 2.7 в зависимости от марки сварочной проволоки, которую выбирают по табл. 2.5 для автоматической сварки стали принятого класса;

R_wz = 0,45R_un – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по границе сплавления;

R_un – нормативное сопротивление основного металла, принимаемое по табл. 2.3;

n = 1 при одностороннем шве, n = 2 при двустороннем.

Следует иметь в виду, что T и V вычисляются в одном и том же сечении, т.е. там, где σ_loc ≠ 0.

Требуемый катет сварного шва определяется по формуле



При отсутствии сосредоточенной силы F_b (σ_loc = 0) второй член под знаком радикала исключается, катет определяется из условия среза шва силой Т.

Катет сварного шва принимается не менее конструктивной его величины в зависимости от толщины более толстого из свариваемых элементов (пояса балки t_f) согласно табл. 3.3.

Пример расчета.

Расчет сварного шва производится на усилие, приходящееся на 1 см длины балки, и длина шва соответственно принимается в расчет равной 1 см.

Сравниваем:



где  – при расчете по металлу шва (см. табл. 3.4);

β_z = 1,15 – при расчете по металлу границы сплавления;

γ_wf и g_wz – коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах I₁, I₂, II₂ и II_3, для которых γ_wf = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением  и g_wz = 0,85 – для всех сталей;

R_wf= 180 МПа = 18 кН/см² – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по металлу шва, принимаемое по табл. 2.7 в зависимости от марки сварочной проволоки, которую выбирают по табл. 2.5 для автоматической сварки стали принятого класса;

 – расчетное сопротивление сварного соединения при расчете по границе сплавления;

 – нормативное сопротивление основного металла, принимаемое по табл. 2.3.

Поясные швы при  рассчитываются по металлу границы сплавления по формуле



где  – усилие на единицу длины шва от поперечной силы на опоре Q_max, сдвигающее пояс относительно стенки;

S_f1 = 4575 см³, I₁ =1035188 см⁴ – статический момент пояса и момент инерции относительно нейтральной оси сечения балки на опоре (см стр. 72);

 – давление от сосредоточенной силы F_b на единицу длины шва.

Следует иметь в виду, что T и V вычисляются в одном и том же сечении, т.е. там, где σ_loc ≠ 0. При отсутствии сосредоточенной силы F_b(σ_loc = 0) второй член под знаком радикала исключается.

Вычисляем усилие:

T = Q_maxS_f1/I₁ = 1033,59 · 4575 / 1035188 = 4,57 кН.

Определяем требуемый катет сварного шва:



где n = 1 при одностороннем шве, n = 2 при двустороннем.

При толщине t_f = 25 мм (более толстого из свариваемых элементов) конструктивно принимаем для автоматической сварки минимальный катет шва k_f,min = 7 мм (см. табл. 3.5).