4.2.1.Определение требуемого количества высокопрочных болтов в полунакладке.

Производится по формуле 228 [2]:

; (4.4.)

где m – коэффициент условий работы соединения, принимаемый по таблице 81 [2];

n_s – число контактов в соединении;

N – продольная сила, определяемая по формуле:

; (4.5.)

где _f – напряжения в поясе балки.

(м)

(кН)

(шт)

Полученное количество болтов увеливаем до ближайшего чётного, т. е. n_б=14 шт. Болты размещаются в соответствии с таблицей 89 [2], затем назначаются размеры накладки.

Рисунок 4.3. Схема размещения болтов в горизонтальной накладке.

3. Расчет стыка вертикальных листов.

Число высокопрочных болтов и размещение их в накладке определяется методом подбора, схема размещения болтов в вертикальной накладке рис. 4.4

Рисунок 4.4. Схема размещения болтов в вертикальной накладке.

1. Определение максимального усилия в одном болтоконтакте.

Расчет ведется для крайнего болта в накладке.

Максимальное усилие в крайнем болте определим по формуле:

; (4.6.)

где R_m – усилие в болте от изгибающего момента M_0,5^w;

Y_i – растояние от горизонтального i – го ряда болтов до центральной оси x, м;

k – количество вертикальных рядов болтов в полунакладке, k=2.

M_0,5^w определим из выражения:

;

(кНм);

(кН);

Усилие в болтоконтакте R_q от действия перерезывающей силы Q_0,5 определим по выражению:

;

где n_б – число болтов в полунакладке n_б = 36.

(кН);

2. Проверка достаточности принятых размеров в полунакладке.

Производится по формуле:

; (4.7.)

(кН) < (кН).

Запас - условие выполняется

5.Обеспечение местной устойчивости стенки балки.

5.1. Предварительное размещение ребер жесткости.

Для определения граничных условий изменения расстояния между поперечными ребрами жесткости определим условную гибкость вертикальной стенки балки по формуле:

; (5.1.)

где h_ef – эффективная высота балки, определяемая по выражению:

;

(м);

Полученная гибкость _w ≤ 5,5 свидетельствуют о том, что необходима установка поперечных ребер жесткости с расстоянием между ними a≈2м.

5.2. Проверка местной устойчивости в опорном отсеке.

Распределение напряжений в отсеке «А» показано на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1. Распределение усилий в отсеке.

Расчет по устойчивости стенки сплошных изгибаемых элементов, имеющие только поперечные ребра жесткости, следует выполнять по формуле 10 П.17.[2]:

(5.2.)

где _x,cr,_y,cr – критические нормальные напряжения соответственно продольное и поперечное;

_xy,cr – критическое касательное напряжение;

__ – коэффициенты, учитывающие соответственно симметричность приложения нагрузки и симметричность сечения, в курсовой работе принимаемые равными 1;

Критические напряжения _x,cr,_y,cr, _xy,cr – определяются в зависимости от приведенных критических напряжений_x,cr,ef,_y,cr,ef, _xy,cr,ef , по табл. 3 прил. 16 [2].

В отсеке А (опорное сечение)_x=0, _y определяется по формуле:

(5.3.)

_y,cr,ef – определяется по формуле:

; (5.4.)

где; _y - коэффициент упругого защемления стенки, принимаемый по

таблице 7 приложения 16 [2];

z=6,19 – коэффициент принимаемый по таблице 8 приложения 16 [2];

=1 при нагрузке, распределенной по всей длине пластине;

Е- модуль упругости стали;

; ;

где см. табл. 1 прил.16 [2],

t₁= t_f= 0,03м;

т.к. ширина полки в опорном отсеке = 240 (мм) =>b₁ принимается равной 0,24; =14 - для стали марки 16Д (табл.74 [2])

_xy,cr,ef – определяется по формуле:

(5.5.)

где  – коэффициент упругого защемления, принимаемый по таблице 9 приложения 16 [2];

d – меньшая сторона отсека, (м);

₁ – коэффициент, принимаемый равным , при a₀ < h_ef.

 = 1,163 d = a₀ = 1,0 м; ;

Значение критических нагрузок определяются по формулам таблицы 3 П.16.[2] в зависимости от величины приведенных напряжений и марки стали:

Среднее касательное напряжение _xy определяется по формуле:

; (5.6.)

0,18 < 1 – условие выполняется, следовательно, стенка балки будет устойчива.