Расчет поясного шва сварной балки

Балка работает с учетом пластических деформаций, а также имеется местная сосредоточенная нагрузка от балок настила, действующий на сжатый пояс балки. Поэтому швы выполняем двусторонние, автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Св - 08А.

Определяем толщину шва в сечении Х = 87,5 см, под первой от опоры балкой настила, где сдвигающая сила максимальна

где n = 2 (при двусторонних швах), I₁ = 535720,7 см⁴, S_f1 = 3100 см³, F =102,35кН, ℓ_ef = =15,5 cм. Определяем Q = q·

По табл. 56 для сварочной проволоки Св-08А R_wf =180 МПа = 18 кН/см². В соответствии с табл.3 и 51 для стали С255 R_wz= 0,45R_un= 0,45·37 = 16,6 кН/см². По табл. 35 находим коэффициенты глубины проплавления угловых швов β_f = 1,1 и β_z = 1,15. Затем определяем более опасное сечения шва β_f R_wf= 1,1·18 =19,8 кН/см²˃ ˃β_z R_wz= 1,15·16,6 = 19,09 кН/см². Отсюда выбираем меньшее значение 19,09 кН/см²) и определяем требуемую тощину шва

Принимаем по табл.39 минимально допустимый при толщине пояса t_f = 20мм шов толщиной k_f = 6мм, что больше получившегося по расчету k_f = 2,5мм.

Расчет монтажного стыка сварной балки на высокопрочных болтах

Монтажный стык делаем в середине пролета балки, где M = 3143,35 кН·м и Q = 0.

Стык осуществляем высокопрочными болтами d = 20 мм из стали марки 40Х «селект», имеющей по табл. №61 наименьшее временное сопротивление R_bun =1100МПа = 110 кН/см². Способ обработкии соединяемых поверхностей - газопламенная. Несущая способность болта, имеющего две плоскости трения

где определяется из табл. 62 так как количество болтов n ˃10 коэффициент принимаем способ регулирования натяжения болта по углу закручивания, разница в диаметрах отверстия и болта δ = 1…4 мм, поэтому по табл.37 коэффициенты μ =0,42 и количество поверхностей трения k = 2.

Стык поясов

Стык каждого пояса балки перекрываем тремя накладками сечениями 400 × 12 мм и 2×180х12 мм. Общая площадь сечения накладок

Определяем усилие в поясе:

_{Количество болтов для прикрепления накладок}

Принимаем 16 болтов.

Стык стенки

Стык стенки перекрываем двумя вертикальными накладками размером 340×1200×12 мм.

Момент, действующий на стенку балки:

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов

Находим коэффициент стыка

(где m = 2 – число вертикальных рядов на полунакладке; из таб. 7.9 находим количество рядов болтов k по вертикали при α = 2,2, k =11 (α = 2,2 ˃ 2,14). Принимаем 11 рядов с шагом 110мм, так как 110 ·10 = 11000 мм.)

Поверяем несущую способность стыка стенки балки

_где

Монтажный стык сварной балки

Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты d_о =22 мм (на 2мм больше диаметра болта). Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка

т.е. ослаблением пояса можно пренебречь.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями

_{Ослабление накладок также можно не учитывать.}