Конструирование и расчет опорного узла балки

Рисунок 9 - Опорный узел балки

Размеры опорных ребер определяют из условия прочности поперечного сечения на смятие по формуле:

(3.29)

где

F – опорная реакция, F = 746,3 кН;

R_p - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности,

Тогда

Принимаем ребро 135x15 мм, тогда

Теперь проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси Z. Определяем ширину участка стенки, включенной в работу опорной стойки:

(3.30)

Далее определяем площадь сечения участка стенки, включенной в работу:

Определяем момент инерции этого сечения:

(3.31)

Радиус инерции:

(3.32)

Гибкость:

(3.33)

По значению гибкости, исходя из табл. 72 [4] определяю коэффициент продольного изгиба центрально-сжатого элемента φ = 0,962.

Определение устойчивости:

(3.34)

Рассчитываем двусторонние сварные швы при соединении ребра к стенке. Сварка – механизированная.

где

F – опорная реакция, F = 746,3 кН;

β_f, β_z - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали, с пределом текучести до 540 МПа, принимаемые по табл. 34[4]. При механизированной сварке β_f =0,9; β_z = 1,05;

R_wf - расчетное сопротивление сварных соединений для углового шва, при работе на срез по металлу шва, R_wf = 215,6 МПа;

R_wz - расчетное сопротивление сварных соединений для углового шва, при работе на срез по металлу границы сплавления, R_wz = 166,5 МПа;

γ_wz = γ_wf = 1, γ_c =1,1 – коэффициенты условий работы.

l_w – расчётная длина шва, принимаемая меньше его расчётной длины на 0,01 м, l_w = 0,56 м.

Тогда

В соответствие с табл.38 [4] катет сварного шва при механизированной сварке должен быть не менее 6 мм. Т.к. по расчету получилось меньше, то принимаем минимально допустимую величину 6 мм.