Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Конструирование и расчет укрепительного стыка балки
Для транспортировки и последующей сборки разобью главную балку на 2 участка: · (м) - 1 участок · (м) - 2 участок Сборку буду осуществлять на высокопрочных болтах. Для определения необходимого количества высокопрочных болтов, предварительно произведу расчет и в месте стыка. Реакция опор равна: =1222, 5 (кН). Поперечная сила вместе стыка: Момент в вместе стыка:
Рис 5. Эпюры и При конструировании стыка на высокопрочных болтах расчет каждого элемента балки произведу раздельно, распределяя изгибающий момент между поясами и стенкой пропорционально их жесткости. Тогда момент равен: (55) где: - изгибающий момент в стыке; - момент инерции балки; -момент инерции двух поясов; (56) где: - толщина пояса; - ширина пояса; - высота балки.
(кНм). Усилие, действующие в поясе равно: (57) где: (кНм) - изгибающий момент поясов; - толщина пояса; - высота балки: Число болтов по одну сторону стыка (на полунакладке) должно соответствовать неравенству: (58) где: =0, 9-коэффициент условий работы конструкций (СНиП II-23-81 таб.); -усилие, действующее в поясе; - количество поверхностей трения. Т.к. данная величина одинакова для пояса и стенки, то учту ее в формуле (59); - расчетное усилие, которое может быть воспринято одной поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом. (59) где: Для определения искомых данных, задам диаметр болта мм. - площадь сечения болта нетто (таб. 62; СНиП II-23-81) - расчетное сопротивление высокопрочных болтов: (60) где: (Н/мм2) - наименьшее сопротивление болта из стали 40Х " селект" (таб. 61; СНиП II-23-81). (Н/мм2) - коэффициенты условий работы соединения, зависящий от количества болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия. - коэффициент трения (таб. 36); - коэффициент надежности: Принимаю число болтов по одну сторону стыка (на полунакладке) =16 шт. Зададим размеры полунакладок на пояс (рис. 6): - толщина верхней и нижней полунакладок (каждая); - ширина верхней полунакладки; - длина верхней полунакладки; -ширина нижней полунакладки; - длина нижней полунакладки. Рассчитаю момент, воспринимаемый стенкой: (61) где: - изгибающий момент в месте стыка; - момент инерции балки; - момент инерции стенки: (62) где: - толщина стенки; - высота стенки. Далее определяю максимальное, горизонтальное усилие от момента, воспринимаемого болтом: (62) где: - момент, воспринимаемых стенкой; - расчетное усилие, которое может быть воспринято одной поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом; - количество вертикальных рядов болтов на одной половине накладки; - расстояние между крайними рядами болтов (63) где: - высота стенки; - толщина верхней и нижней полунакладок (каждая); - расстояние от полунакладки пояса до полунакладки стенки; - диаметр отверстия под болт:
- коэффициент стыка, принимаемый в зависимости от количества горизонтальных рядов . Для определения максимального, горизонтального усилия от момента, воспринимаемого болтом, необходимо определить коэффициент стыка и выбрать количество горизонтальных рядов : Принимаю и по (таб. 7.9; 2) выбираю количество горизонтальных рядов Отсюда можно сделать вывод о том, что число болтов на одной полунакладке стенки будет равно 18. Используя табличное значение определю максимальное, горизонтальное усилие от момента, воспринимаемого болтом: После изгибающего момента рассчитаю поперечную силу, которую условно приму распределенной равномерно только на болты стенки: (64) где: - поперечная сила в стыке; =3 - количество вертикальных рядов болтов на одной половине накладки; =6 - количество горизонтальных рядов: Теперь произведу проверку на прочность: (65) где: =177(кН) - максимальное, горизонтальное усилие от момента, воспринимаемого болтом; =22, 6(кН) распределенная поперечная сила; - расчетное усилие, которое может быть воспринято одной поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом: Данное условие выполняется, следовательно закрепление стенки рассчитано верно. На последнем этапе проверю прочность сечения балки с учетом ослабления сечения отверстиями. Сечение не будет являться ослабленным, если будет выполняться следующее неравенство: (66) где: - площадь сечения балки без учета ослабления (67) где: - толщина стенки; - высота стенки; - толщина пояса; - ширина пояса: = - площадь сечения балки с учетом ослабления: Т.к. данное неравенство выполняется, то прочность стенки балки обеспечена. Задам размеры полунакладок на стену (рис. 6): - толщина полунакладок; - ширина полунакладок; - высота полунакладок.
рис. 6 - Габаритные размеры накладок и размещение болтов
|