Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 37
Текст из файла (страница 37)
,)з ' Если груз перемещается по рельсу, прикрепленному к поясу балки (см, рис, 7, в), то напрянсение в поясных швах (63) 26Кг ' где Р— сосредоточенный груз; и' = 0,4 — коэффициент, зависящий от характе а обработки кромки вертикального листа; г — расчетная длина шва, по кототера о ра отки рой происходит передача давления с пояса на вертикальный лист [формула (49)), Условное результирующее напряже- ние в швах '~/"т + „.р,~ ! т' !, (64) и) Ребра жесткости прикрепляют угловыми швами с катетом К = 0,4 —: 0,7 эв.
Технологические стыки в балках используют при отсутствии элементов требуемой длины, Монтажные стыки проектируют с учетом возможности перевозки балок крупных размеров по частям с последующей сваркой на месте установки. б) Конструктивные стыки служат для изменения размеров поперечного сечения балок. Стыки могут быть универсальными, если все элементы балки стыкуются в одном поперечном сечении (рис, !1, а), н частичными (рнс. ( нс. 11, б1, Технологические стыки бывают нередко частичными, монтажнье — у Р ые — нивеосальными, Стыки балок осуществляют стыковой сваркон дугой или на кон на контактной машине. Прочность стыка определяется условием )И о = — -- ~ о ~р.
йт Е > ! о' ! то стык оказывается неравнопрочным целому сечению. При этом его располагают в сечениях, удаленных от зон максимальных ржений. Е ., ~ о' ~, то возможно усиливать балку путем приваривания к ее р их ее момент поясам дополнительных горизонтальных листов, увеличивающих ее сопротивления )Р' в расчетном сечении.
При этом )И о= —, -= [о')р, где В' момент сопротивчения сечения балки усиленной накладками Рис. 12. Конструкции балок из гнутых и штампованных элементов Типы балон нз штампованных и гнутых профилей приведены на рис.!2. Их изготовляют главным образом нз листов толщиной е = 1 —: 6 мм, свариваемых большей частью контактной или дуговой сваркой проплавными электрозаклепками.
Сварные точки располагают по возможности в зонах, удаленных от зон пластического деформировання. Рис. 13. Поперечное сечение балок, сваренных точками Связующие точки (рис. 13, а, б) расчету на прочность не подлежат, рабочие точки (рнс. 13, в — в) рассчитывают на поперечную силу !). Усилие от среза, действующее по длине балки, равной расстоянию г между точками (рис.
13, ж — и), Т= — г. Я (66) Балки 181 й =.200 СввЬ /1=/Г Гъбб /Гса/5Г 6М (а!р (Ьа — 2й) ' (68) Изгибающий момент по оси плиты Ъ-бо А 1 г Ю~ Званы обрабоотли М= —, г) 0/Ьмб Г бб /1 а'15Г без абра отли С обработкой (69) Расчет и проектирование элементов сварных конструкций Опорные плиты балок выпуклой формы изготовляют стальными. На одной из опор балка может перемещаться в продольном направлении, на другой она закреплена от продольного смещения болтами или штырями, Ширина плиты Ьо = (1,1 —: 1,2) Ь (рис. 14).
Радиус цилиндрической поверхности плиты Я = ! -1- 2 и; толщина ее у конца в = 10 ' 15 мм. Толщина з плиты на оси определяется из условия ш!и работы плиты на изгиб где А — реакция опоры; а = (1 —; 1,5) Ьр — длина плиты; г! = 18 —: 25 мм— диаметр отверстия штыря. Балки, работающие под переменными нагрузками, должны быть выполнены таким образом, чтобы устранить возможность образования в них концентраторов напряжений значительной величины. Ь Стыки следует сваривать без накладок при плавном изменении толщины гои рнзонтальных листов (рис. 15, а) и плавном обрыве накладок (рис. 15, б). А Ребра жесткости целесообразно привам ривать, как это показано на рис. 15, в.
В растянутом поясе под ребром целесообразна подкладка (рис. 15, г), Г!ри- ГГ!1110 Ьа варку планок рекомендуется произво- дить, как изображено на рис. 15, г и Я. д. Угловой шов — в форме неравнобедренного треугольника (рис. 15, г и ж). На рис. 1б приведены пределы вынос- !4 г с ру ция опоры балки ливости сварных балок из низкоуглеродистой стали, испытанных под нагрузками, близкими к пульсирующим. Сопряжения балок между собой, если они работают под переменными нагрузками, необходимо выполнять так, чтобы обеспечивалась минимальная концентрация напряжений.
Это достигается преимущественно за счет плавных переходов между элементами и использования стыковых соединений (рис. 17 и 18). В балках из алюминиевых сплавов максимальное отношение стрелы прогиба к длине ! пролета должно быть следующим: 1/600 — для подкрановых перешах крытий (грузоподьемность крана !/ = 50 т), 1/400 — 1/200 — для междуэтажных перекрытий, 1/250 — 1/200 — для покрытий, Ребра жесткости не ставят или /т располагают на расстоянии 2,4Ь друг от друга, если — (80 для сплава АМгб, вв термически обработанного и искусственно состарениого.
устойчивость стенки балки из алюминиевых сплавов, подкрепленной только вертикальными ребрами жесткости (см. рис. 9), при отсутствии сосредоточенных снл, приложенных к поясу, проверяют из условия Рис. 15. Примеры оформления балок, работающих под переменными нагрузками: а — стыки с плавнымн изменениями толщкны и ширины поясов; б — рациональный обрыв накладки; в — целесообразное крепление ребер жесткости; г, д — рациональные крепления планок к стенке и поясам; е, ж — крепление планки к поясу с обработанным угловым швом; Я вЂ” радиус вырезанного участка, выполненного газовой резкой; г— то же механической резкой 16-10 .
и без обработки С обработкой а ~ 10 10-12 15-10 Рис. 16. Пределы выносливости (в кгс/смв) сварных балок при работе под пере- менными нагрузками с циклами, близкими к пульсирующим Балки !83 (70) (71) (72) (73) стороны а! = — ~/ ! — а~ + Зтр с !а) . (74) Коэффициент (76) а=!,54 — ~~ — ) .
(77) Мда —— 2$ат. (78) Рис. 17. Сварные соединения балок двутаврового профиля между собой Рис. 18, Соединения балок различных профилей где расчетное напряжение на верхней кромке вертикального листа М й„ Х2' ~, = доа 1 'а" )'; )ав '1»ав тр — — 420+ где с! — наименьшая из двух величин ар и а; !с — отношение большей прямоугольника, образуемого сторонами а и лр, к меньшей. Коэффициент»' зависит от эквивалентного напряжения д ° 0,66 0,76 0,90 1,00 [а 1,00 0,92 0,70 0,60 Толщина ребер жесткости а 1/!2» и ширина р~ — +40 мм. ~~в 30 Общую устойчивость сварных алюминиевых балок, работающих под действием момента, проверяют по формуле М ~ !а!р. (75) ~фр где ) . н .?» — главные моменты инерции сечения балки; ! — длина балки или расстояния между закреплениями в горизонтальной плоскости ее сжатого пояса; )а — высота балки; ар — коэффициент, определяемый по табл, 8 в зависимости от коэффициента Значения ф перед подстановкой в формулу (76) для изделий из сплава АМгб умножают на 1,96.
Прн проверке устойчивости поступают следующим образом. Задаются отношевнем —; по формуле (77) находят а, по рис. 19, а — ар, а по формуле (?6) — срр. Если сРр ) 0,67, то вместо сРр следУет пРинимать коэффициенты сР' (Рис. 19, б). Согласно техническим условиям Канады разрешается проектировать стальные балки на основе расчета прочности с учетом пластических деформаций, 3то допускается при применении сталей, у которых а, 0,8 а„а также при отсутствии воздействия ударных и значительных по величине переменных нагрузок.
Прн этом нагрузка, определяемая по методу пластических деформаций, не должна превышать О,б Рр„. Предельное усилие с учетом пластических деформаций при растяжении Ррас ат) ! при изгибе 185 Стойки 184 СТОЙКИ М» М„ + — к1, М„,„— ' (79) е 1 У) д) У оееини пеленые план»а е) м,) С г,о обо обохо ~г ~,ч го и 4о о) и) и) Рис. 20.
о х в тб вг бч а) иеа Поперечные сечения сжатых стоек Р = — -(о) ф ;80) Расчет и проектирование элементов сварных конструкций 3 — статический момент половины площади поперечного сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести. При наличии моментов М» и М„должно соблюдаться условие где М„, » и Ма,о равны соответственно 2о о, и 25„а,.
Согла»сно нормам СССР по методу пластических деформаций допускаемая несущая способность изгибаемой балки определяется по соотношению М = 2Яо)„. Вводимая в расчет величина 25 не должна превышать 1,2 К; для прокатных профилей двутавров и швеллеров (относительно оси симметрии) 23 = =1,2 У. Рис. 19. Коэффициенты ф в функции а (а) и гр„' и в функции ~( (б) Пластические деформации учитывают также для определения расчетных усилий в статически неопределимых системах.
В случае, если смежные пролеты неразрезанной балки равны или отличаются между собой не более, чем на 20%, расчетное значение М находят из условия выравнивания моментов на опоре и в пролете. В неразрезанных балках со свободно опертымн нонцамн расчетный момент ранен максимальному из значений двух величин М,/(1+ и/1) и 0,5Мз, где М, и М, — наибольшие изгибающие моменты в крайних и промежуточных пролетах, вычисленные, как для однопролстных балон с шарнирным опнранйем на нонц»х. и — расстояние от сечения, в котором действует момент М, до крайней опоры; 1 — длина крайнего пролета. В однопролетных н неразрезанных балках с защемленными концами М„„,„= = — 0,5М, где М вЂ” наибольший из моментов, определснных, как для балнй. сво- бодно лежащей на двух опорах.
В балке, один конец которой защемлен, а другой свободен; расчет произво- дят, как для крайнего пролета неразрезанной балки. Согласно нормам СССР пластические деформации учитывают в конструк- циях из сталей класса не выше С 60/45, работающих под статическими нагрузками эГ 21 при следующих условиях. Отношение Ь/э не превышает 10 ~/ —; Ь вЂ” шн- 0 пот рина свеса горизонтального листа. Отношение й /е при наличии лишь верти- Г 21 кальных ребер жесткости должно быть ~ 70 ~у — „—, где о, — в кгс/м;,Р. 0,9о~ ' Касательное напряжение т-=0,3 0,9о, Должна быть обе печек» оощ»я устойчиво ть балан, В сжатых элементах — стойках должны быть обеспечены прочность н устойчивость; их поперечные сечения должны обладать возможно большей жесткостью по всем направлениям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
