Расчет прикреплений продольной балки к поперечной

Расчетная схема прикрепления приведена на рисунке 1.3.

Класс по прикреплению продольной балки к поперечной устанавливается по результатам следующих расчетов:

· на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с продольной балкой;

· на прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой;

· на прочность и выносливость “рыбки” и на прочность ее прикрепления.

Допускаемая нагрузка по прочности заклепок определяется по формуле:

(1.9)

где – площади линий влияния поперечной силы;

– коэффициент условий работы;

- коэффициент размерности, для расчетов в системе СИ равный 0,1;

– приведенная расчетная площадь заклепок:

где - число заклепок в сечении;

– коэффициент, выбирается минимальным для заклепок, работающих на двойной срез или смятие, определяемый по формулам /1, прил.2/:

· на двойной срез заклепок:

· на смятие металла заклепок:

где – диаметр заклепки;

– коэффициент перехода от основных расчетных сопротивлений металла конструкции к расчетным сопротивлениям заклепок по срезу /1, табл.2.3/;

– то же по смятию /1, табл.2.3/;

– наименьшая суммарная толщина пакета, сминаемая с одной стороны заклепочного стержня.

Расчет производится по двум сечениям на срез и смятие:

·по заклепкам, прикрепляющим уголки к продольной балке на двойной

срез:

·то же на смятие: ;

Определяющим является расчет по на смятие:

Прочность заклепок, соединяющих уголки прикрепления с поперечной балкой.

Допускаемая нагрузка определяется по формуле (1.9) – на одиночный срез или смятие заклепочных отверстий в стенке поперечной балки. Соответственно рассматриваются два случая: загружение одной панели временной нагрузкой (l=d, a=0, W=d/2) и загружение двух панелей (l=2d; a=0,5; W=d).

Уголки прикрепления соединяются с поперечной балкой 28 заклепками диаметром 23 мм. Коэффициент для заклепок, работающих на одиночный срез может быть найден по формуле:

где обозначения те же, что и в формуле (1.9).

Таким образом:

первый случай загружения (l=d, a=0, W=d/2):

;

второй случай загружения (l=2d, a=0,5, W=d):

Прочность сечения и прикрепления “рыбки”

Допустимая временная нагрузка от подвижного состава в этом случае определяется по формуле:

(1.12)

где - площадь линии влияния изгибающего момента в опорном сечении балки загружаемая временной и постоянной нагрузками.

(1.13)

где m_н – коэффициент учитывающий неразрезность продольных балок и упругую податливость их опорных сечений, принимаем m_н = 0,6;

- коэффициент размерности, для расчетов в системе СИ равный 0,001;

m – коэффициент условий работы при жестком прикреплении поперечных балок к поясу m =1,0;

F_сп - минимальная из площади нетто сечения рыбки F_нт и приведенной площади заклепок в полурыбке ;

h_рб – расстояние между центрами тяжести рыбок, .

Таким образом:

при срезе:

;

при смятии металла рыбки

;

Площадь нетто сечения рыбки (ширина пояса – 21 см, ослабление – 2 отверстия под заклепки диаметром 2,5 см, трещина длиной 6 см)

Рисунок 1.4- расчетная схема рыбки с учетом повреждения

Следовательно, F_сп принимается для заклепок, работающих на смятие: F_сп = 15см².