2.6. Расчет на прочность по касательным напряжениям.

Опорное сечение является сечением, перерезывающие силы в котором имеют максимальное значение. Проверка производится по формуле 159 [2]:

(2.26.)

где ₂ – коэффициент, определяемый по формуле:

; (2.27.)

;

(МПа) < (МПа) ;

Условие выполняется. Запас  = 61%

2.7. Расчет на прочность по приведенным напряжениям.

Проверка производится для сечения, в котором изменяются размеры балки рисунок 2.7.

Рисунок 2.7. Схема к расчету по нормальным напряжениям

Проверка выполняется по формуле 161 [2]:

; (2.28.)

где ` – коэффициент, равный 1,15 при _y = 0;

_x – нормальные напряжения в проверяемой точке;

_xy – среднее касательное напряжение в стенки балки.

_x – определяется по формуле:

; (2.29.)

(МПа);

_xy – определяется по формуле:

; (2.30.)

где - расчетное усилие в сечении l_р/6;

(кН)

Рисунок 2.8. Линия влияния

(МПа);

(МПа)< (МПа)

Условие выполняется. Запас  = 36 %

2.8. Обеспечение общей устойчивости балок.

Проверка на общую устойчивость заключается в следующем:

напряжения в верхнем сжатом поясе балки не должны превышать величину критического напряжения.

(2.31.)

В балке, под действием критических нагрузок, может произойти потеря устойчивости, как показано на рисунке 2.9.

Рисунок 2.8. Потеря устойчивости балок при внецентренном воздействии критических нагрузок.

< 15 – следовательно проверка на потерю общей устойчивости не нужна.

3. Расчет прикрепления поясов к стенке балки.

Соединение пояса балки со стенкой рассчитывают на горизонтальную сдвигающую силу и вертикальное давление временной подвижной нагрузки рисунок 3.1.

1. Определение расчетных усилий.

Расчетное усилие – R, равнодействующая сдвигающего усилия по длине балки  и и вертикального давления временной подвижной нагрузки .

Рис. 3.1. Схема к расчету прикрепления поясов к стенке балки

Сдвигающее усилие  определим по формуле:

; (3.1.)

В курсовой работе допускается вести расчет на максимальное значение перерезывающей силы Q_x = Q₀

(кПа);

Вертикальное усилие определяется по формуле:

; (3.2.)

где P_к – вертикальное давление от колесной пары, определяемое как

Р_к = 24,5К

где К – класс нагрузки, кН/м;

_f – коэффициент надежности по временной нагрузке, определяемый при  = 3м;

1+ – динамический коэффициент, определяемый при = 3м;

кН/м; ; ;

(кН/м);

; (кН/м)

2. Расчет на прочность сварного углового шва.

1. Проверка по металлу на границе сплавления.

Производится по формуле:

; (3.3.)

где t_z – расчетная высота сварного шва по металлу границе сплавления, принимаемая равной t_z _z*k_f ,

где _z – коэффициент расчетных сечений угловых швов, принимаемый по таблице 80 [2], _z= 1,05;

R_wz – расчетное сопротивления сварного соединения по металлу границе сплавления, принимаемый по таблице 53 [2];

k_f – для проката толщиной до 20 мм стали марки 16Д принимаем равным 10 мм.

(мм); ; (МПа);

(МПа) < (МПа)

Условие выполняется.