2. Проверка прочности поясных швов.

Поясные швы примем двусторонними, так как на балку опираются балки настила, автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Св-08А. Расчет выполняется у опоры под балкой настила, где сдвигающая сила максимальна.

В сварных балках сдвигающую силу T, приходящуюся на 1 см длины балки, определяем через касательные напряжения:

По таблице для сварочной проволоки Св-0,8А имеем R_wf = 18 кН/см².

Для стали С255 имеем R_wz = 0,45R_un = 0,45·37 =

= 16,6 кН/см². При большей из толщин свариваемых деталей в 40 мм минимальный катет шва равен 8 мм, при этом коэффициенты проплавления = 1,1; (сварка автоматическая). Тогда кН/см²;

кН/см²; Отсюда выбираем минимальное значение 19,09 кН/см² и используем его в формуле:

Значение = 8 мм принимается как минимально допустимое при толщине пояса = 40 мм, что больше получившегося по расчету .

Таким образом, минимально допустимая толщина шва достаточна для прочности соединения.

2. Расчет монтажного стыка главной балки.

Монтажный стык сварной балки выполняем на высокопрочных болтах d = 24 мм из стали 40Х «селект», имеющий R_bun = 110 кН/см². Стык делаем в середине пролета балки, где M = 5017,14 кН·м и Q = 0. Обработка поверхности газопламенная, μ = 0,42. Несущую способность одного болта, имеющего две плоскости трения, вычисляем по формуле:

R_bh = 0,7R_bun = 0,7·110 = 77 кН/см²; A_bn = 3,52 см² (по табл. Г.9 СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции»); = 1,12 (по табл. 36 СНиП II-23-81 «Стальные конструкции»); k_s = 2 – две плоскости трения.

Стык поясов.

Перекрываем тремя накладками каждый пояс балки сечением 380×30 мм и 2×160×30 мм; общая площадь сечения А_н = 3·(38 + 2·16) = 210 см² > 38·4 = 152 см².

Усилие в поясе определяем по формуле:

Число болтов для прикрепления накладок находим по формуле:

Принимаем 18 болтов и размещаем их согласно рисунку.

Стык стенки.

Стенку перекрываем двумя вертикальными накладками сечением 340×1200×8 мм.

Момент, действующий на стенку, определяем по формуле:

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

Вычисляем коэффициент стыка :

По таблице находим число рядов болтов по вертикали k при . Принимаем k = 8 и

. Окончательно принимаем 8 рядов болтов по высоте с шагом 150 мм, так как

7 · 150 = 1050 мм.

Проверки:

Проверяем стык стенки:

Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d₀ = 26 мм (2 мм больше диаметра болта). Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка:

- ослабление пояса можно не учитывать.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями:

- при статических нагрузках принимается условная площадь сечения

2. Конструирование и расчет опорной части балки.

Требуется рассчитать опорное ребро сварной балки. Опорная реакция балки N = ql/2 = =278,73·12/2= 1672,4 кН. Конструкцию опирания принимаем по рисунку. Определяем площадь смятия торца ребра по формуле:

, где расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности R_p = R_u =

= 36 кН/см² для стали С255.

Принимаем ребро с поперечным сечением 190×25;

. Проверяем опорное ребро балки на устойчивость. Ширина участка стенки, включенной в работу опорной стойки:

;

;

I_z = 2,5·19³/12 = 1429 см⁴; =4,36 см;

;

. По таблице коэффициентов устойчивости при центральном сжатии СНиП II-23-81* ;

;

Рассчитываем прикрепление опорного ребра к стенке балки двусторонними швами с помощью полуавтоматической сварки проволокой Св-08ГА.

Предварительно находим параметры сварных швов и определяем минимальное значение :

R_wf = 20 кН/см² (по табл. 56 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»); R_wz = 0,45R_un = =0,45·37 = 16,65 кН/см²; (по табл. 34* СНиП);

= 1,05·16,65 = 17,48 кН/см². Определяем катет сварных швов, исходя из его прочности и максимально допустимой длины :

Принимаем шов , что больше (по таблице 38* СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»). Проверяем длину расчетной части шва

=122 см.

Ребро приваривается к стенке по всей высоте сплошными швами.