Подбор сечения сварной балки

Определяем требуемый момент сопротивления сечения балки с учетом развития в ней пластических деформаций при работе на изгиб Wтр, см³

 

(9)

где Rу – расчетное сопротивление материала сварной балки [1, с.40],

кН/см².

 

М^Р_max = 1,1 * М^Н_max

 

Максимальный нормативный изгибающийся момент М^Н_max берется из эпюры, кН^.см.

Главной задачей при подборе сечения сварной балки является установление ее высоты h, так как высота является главным размером сечения.

Определяем наименьшую высоту сечения балки h_min, см из условия жесткости

 

(10)

 

 

где l – длина балки, см;

[f/ l ] – допускаемый относительный прогиб балки.

 

В практических расчетах отношение М^Н_max/ М^Р_max принимается равным 0,8.

Определяем оптимальную высоту стенки балки h_опт, см из условия экономичного расхода металла

 

(11)

 

где Sст – толщина стенки, возрастает с увеличением высоты сечения

балки и определяется по эмпирической формуле, мм.

 

Sст = 7 + 3 * h, (12)

 

где h – ориентировочная высота балки, м.

 

(13)

где l – пролет балки, м.

 

По конструктивным соображениям толщина стенки обычно принимается не менее 6 мм.

Окончательно высоту стенки балки h_ст принимаем, руководствуясь данными ГОСТ 82-70 [2, с.358], близкую к оптимальной, но не менее минимальной.

Установив высоту стенки балки и толщину стенки, переходит к компоновке поясов.

Определяем требуемую площадь сечения одного поясного листа, Ап, см²

 

(14)

Выразив площадь сечения пояса Ап, см² через ширину пояса и толщину пояса, получим

 

Ап = bп * Sп, (15)

 

где bп – ширина пояса, см;

Sп – толщина пояса, см.

 

Ширину поясного листа принимаем в пределах, bп, см

 

 

По техническим условиям эта ширина должна быть не менее 180 мм.

Тогда толщина поясного листа, Sп, см определяется по формуле

 

 

Причем, Sп назначается в пределах 8-40 мм, но не меньше, чем S_ст с градацией по ГОСТ 82-70 и определяем действительное значение сечения поясного листа , см²

 

 

Причем отношение должно быть меньше или равно 20.