Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Поперечные сечения стоек нз проката приведены на рис, 20. Сечения, показанные на рнс. 20, а, е — д, э — с, имеют главные центральные оси материальные. Оси у сечений, представленных на рнс. 20, б, е, ж, к, свободные. Особенно целесообразны закрытые трубчатые сечения (рис. 20, в, д, л, м, с). Применяют стойки нз гнутых профилей (рнс. 20, и — р). 1а Сварные стойки при центральном сжатии рассчитывают на устойчивость по формуле где Р— продольная сила а стойке; Р— площадь поперечного сечения; <р — коэффициент прш(ольного изгиба.
Величина <р зависит от гибкости е) б) е) сжатого элемента Х вЂ” н рода мате- Рис. 21. Расчетные схемы стоек риала. Радиус инерции сечения .Г,/ г= ))/ —, где / — момент инерции поперечного сечения в стойке в и»прав )(' Р ленни наименьшей жесткости; Р— ее площадь. Для конструкции стойки, шарнирно закрепленной по концам (рнс. 21, а) свободную длину ( принимают равной длине стойки и. При этом гибкость стойки й ) г Для стоек, изображенным н» рис.
21, б и в, гибкость Х соответственно равна 25 0,5/т — и — ° т е 187 Стойки Расчет и проектирование элементов сварив!х конструкций 10. Коэффициент 49 кля элементов из раэличных сталей Сталь С 38/23 С 60/45 С 70/60 С 46/33 С 52/40 С 44/29 С 85/75 б/ ' б/ Рис, 22. Конструкция стыков стоек Коэффициенты Яр для стоек иэ сталей разных классов приведены в табл. 10. Устойчивость сжатых стоек проверяют также по преобразованной формуле Р о= — ~ !о)р. Р!р Р' Произведение с<р называют приведенной площадью сжатого элемента. Сечение сжатых стоек подбирают методом последовательного приближения.
В первом приближении коэффициент гр может быть принят равным 0„5 — 0,8 в зависимости от вида конструкции, По заданному коэффициенту гр в первом приближении определяют требуемую площадь поперечного сечения стойки: Р стреб = т е (О) < ° 11. Прекельыые значения Ь/з Хля полок равнобоких уголков н гнутых профилей (82) После подбора сечения Р в нем проверяют напряжения по формуле (81). Подбор осуществляют несколько раз. Допустимы отклонения о от [о) в пределах +5%.
Стыки стоек по длине выполняют, как указано на рис. 22, а. Наиболее распространены стыковые соединения (рис. 22, б), реже места стыков перекрывают накладками (рис. 22, в) или стык выполняют с помощью прокладки (рис. 22, г). Как прзвило, в стыковых соединениях напряжение о меньше, чем допускаемое по устойчивости напряжение (о)ргр. В этом случае прочность стыкового соединения обеспечена. Наибольшая высота стенки двутавровых, коробчатых профилей а) "в =!(40 ~/ — -+ч — ~ 2,1 где ч = 0,2 Х вЂ” для коробчатых и 0,4 Х вЂ” для двутавровых профилей; /с, кгс/мм'". Свес Ь полок не должен превышать 15 э для стали С 38/23; 13 э для сталей С 44/29 и С46/33; 113 для стали С52/40; 10,53 для стали С60/45, 0 10 20 ЭО ЛО 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Г50 160 !70 180 190 200 210 220 1,006 0,988 0,970 0,943 0,905 0,867 0.820 0,770 0,715 0,655 0,582 0.512 0,448 0,397 О,Э48 0,305 0,270 0,240 0,216 0,196 О,! 75 0,1 60 О,!46 1,000 о,аа7 0,968 0,935 0,892 0,843 0,792 0,730 0,660 0,592 0,515 0,440 0,383 0,330 0,285 0,250 0,220 0,1% 0 !75 0,1 58 О,И2 0,130 0,119 1,000 0,986 0,965 0,932 0,888 0,837 о'780 0,710 0,637 0,663 0,482 0,4!3 0,%0 0,302 0,256 0,226 О,'200 0,178 0,160 0,142 0,129 0,118 О, '!Оа 1,000 0,9% 0.962 0,927 0,878 0,823 0,764 0,682 0,604 0,523 О,Я37 0,370 0,273 0,264 0.228 0,198 0,1 76 0,156 0,139 0,126 0,112 О,! 02 0,093 1,000 0,984 0,956 0,916 0,866 0,810 0,7ЯО 0,650 0,570 0,482 О,Э96 0,325 0,270 0,232 0,198 0,178 0,153 О,!37 О,!22 0,108 о,'оза 0,089 0,081 1,000 0,983 0,953 0,909 0,%2 0,790 0,700 06!О 0,5! 8 0,412 0,336 0,273 0,230 О.! 96 0,168 О.И8 О,13О 0,116 0,102 0,092 0,082 0,075 0,068 1,000 0,982 0,%0 0,903 0,838 0,769 0,660 Олба 0,432 0,343 0,288 0,230 0,192 0,164 0,142 0,123 0,108 0,096 0,036 0,077 0,069 0.063 0,057 Для полок двутавровых балок из стали С 38/23 предельные значения Ь/э — 16 при )„= 50; ~ 20,5 при Х = 100; = 23,5 при Х = 125.
Для стали С 52/40 Ь/3 ~ 14 при Х = 50; ~ 18,5 при Х = !00; .=- 19,3 при Х = 125. Стенку сжатого элемента укрепляют ребрами жесткости. Последние рекомендуется ставить если /т 100 УФ' (83) где /! и 3 — соответственно высота и толщина листа; !т = 0,9 от тс/смв — расчетное сопротивление; расстояние между ребрами 2,5 — ЗЬ, но не менее двух ребер. Рис.
23. Связи стоек с составными попе- речными сечениями Наибольшую ширину Ь полки равнобоких и гнутых уголков (см. рис. 20, 3, и) определяют по табл. 11. В стойках, имеющих составные поперечные сечения, ветви соединяют связями; наиболее часто планками (рис,23, а), реже соединительными решетками (рис, 23, б), !88 )89 Стояки (84) Рис. 25. Соединительные планки стоек Момент сопротивления планки вьо б (93) (90) (94) (95) расчет и проектирование элементов сварных конструки1ия В сжатых элементах с составными поперечными сечениями устойчивость относительно материальной оси (оси х для конструкции на рнс. 23, а) проверяют, как и для элементов со сплошными поперечными сечениями.
При проверке устойчивости стойки относительно свободной оси (осн у на рнс. 23, а) коэффициент <р находят как функцию приведенной гибкости Хо: ~Г),,', +)„1. Для определения Хо сначала находят Хо при допущении, что ось поперечного сечения у материальна. Гибкость Х1 одной ветви при расстоянии 1т между осями планок Х~ 1т (85) где тт — радиус инерции одной ветви сечения (одного швеллера).
Планни рекомендуется расставлять таким образом, чтобы гибкость Х~ - "40. Наибольшую гибкость иэ )я н Х„принимают в качестве расчетной. Еслй ветви поперечнооо сечения стойки соединены решетной, то приведенная гибкость относительно свободной оси при угле между раскосом и ветвью а - 45' ко = )~й+27 —, (86) Ра ' где Р— плошадь поперечного сечения стержня; Рр — площадь сечения раскосов соединительной решетни. Для стойнн, состоящей иэ четырех расставленных уголков, )~о У)о+ Хо~+ ц ~ (87) где Х вЂ” наибольшая гибкость всего стержня; Х, и Хо — гибкости отдельных ветвей. При нагружении стойки силой, приложенной в центре конструкции из стали С 38/2Э, условная поперечная сила 11=20Р, (88) где Р— площадь поперечного сечения стойки, смо, формулу (88) используют при расчете конструнций из ннзкоуглеродистой стали. При расчете конструкций из сталей С 44/29 () = 30 Р, нз сталей С 46/36 и С 52/40 1г = 40 Р, из сталей С 60/45 9 = 50 Р, нэ стали С 60/70 9 = 60 Р, В конструкции, приведенной на рнс,24, а, реальная поперечная сила Рг О=в 1 (89) Если реальная поперечная сила больше, чем условные, указанные выше силы, то эа расчетную величину принимают реальную силу.
Соединительные швы в стойках, имеющих сплошные сечения, конструируют, кан правило, непрерывными и сваривают автоматами. Касательные напряжения в соединительных швах конструкций рнс, 24, б и в где 4) — условная поперечная сила; / — момент инерции всего сечения (например, для конструкции, изображенной на рис. 24, б, в относительно оси у); К— катет шва; э — статический момент плошади вертикального листа (см. рнс. 24, б) илн швеллера (см, рис, 24, в) относительно оси у, проходящей через центр тяжести сечения, В конструкции, изображенной на рис. 24, г, касательные напряжения в продольном шве т=-— ()з 2 /в ' (9Ц где 5 = Р с; Р— плошадь полукольца; с — расстояние от центра тяжести полукольца до центра трубы.
Из технологичесних соображений следует принимать К =оЯ мм, если наименьшая толщина соединяемых элементов больше 4 мм. Рис. 24. Поперечные сечения стоек с сое- динительными швами, воспринимающими поперечную силу (1 Плаини между ветвями стойки целесообразно вваривать встын (рнс, 25, а). Прн нахлесточном соединении планки (рис. 25, б) сваривают угловыми швами, С учетом требования жесткости ширина планни й должна быть ~ 0,5 Ь. Толщину планки о выбирают иэ условия — ( 50; Ьо — расстояние между ветвями в свету.
Ьо о Чтобы препятствовать скручиванию профиля, возможному из-за смешения одной ветви сечения относительно другой, ставят диафрагмы — на каждом элементе не менее двух. Планки рассчитывают в основном на изгиб от момента М =г)1т 4 ' (92) Напряжения в планке, вызванные изгибающим моментом, М о~„-р ~ (о) Наименьшая 1ребуемая высота поперечного сечения планки 191 190 Стойки Расчет и проектирование элементов сварных конструкций о о о.
о (98) о о о оо '"0 9п Л=Л~ (100) и коэффициента МР тв в рв у~ (101)' о о о аб св Если планки со стойкой соединены встык (см. рис. 25, а), то прочность швов определяют нз условия 6М о = — »'в ~ (~ !р (96) В случае приварки планок угловыми швами напрянсения в швах (см. рис. 25,б) М (97) )5К/Р ' !)Ка (й+ К)+— Усилия в раскосе соединительной решетки (см. рис, 23, б) В= —, 2соза' где ч» — поперечная сила. Напря>кения в швах, прнкрепляющих раскосы, О 7. бК7.
где 7. — длина периметра швов, прикрепляющих раскос к элементу 'стойки. При действии на стойку продольной силы >в' и момента М относителльно осн х устойчивость стойки проверяют в двух плоскостях. Устойчивость в плоскости действия момента проверяют по соотношению >'в' - (о]р, (99) Ч>вв где 7в' — продольная сила, приложенная с эксцентриситетом е = — 9> при М =)у» вв внецентренном сжатии определяют по табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
