Расчет на прочность по приведенным и касательным напряжениям

Расчет на прочность по приведенным и касательным на­пряжениям проводится по формулам (161) п. 4.31^* /2/. На рисунке 4.8 приведены сечение поперечной балки и эпюры нор­мальных σ и касательных τ_т напряжении (как средних ка­сательных напряжений в стенке балки).

Рисунок 2.8 – Схемы к расчету на приведенные напряжения

Из рассмотрения эпюр на рисунке 2.8 следует, что приведенные напряжения нужно определять в стен­ке балки в уровне пояс­ного сварного шва (при σ_у = 0) или в уровне на­чала передачи усилий от продольной балки высо­копрочными болтами (в этом случае есть все виды напряжений σ _х, σ _у и τ_ху,но величина σ_х меньше, чем в первом случае). В курсовом проекте разрешается опреде­лять приведенные напряжения только в уровне поясного сварного шва.

Расчет проводится по формулам:

(2.35)

(2.36)

где σ_х — нормальные напряжения в стенке балки в уровне поясного сварного шва по сечению нетто; τ_ку = τ_m — среднее касательное напряжение в стенке балки,

(2.37)

γ ' — коэффициент, равный 1,15 при σ_у = 0.

Приведенные напряжения σ_пр будут максимальными в сечении поперечной балки (в месте прикрепления продоль­ной балки), где одновременно возникают М_max и Q_max (см. рисунок 2.6, б).

Величина σ_х определится по формуле

(2.38)

где c — коэффициент, вычисленный по формуле (2.33), I_n — момент инерции нетто сечения балки, вычисленный по фор­муле (2.34).

Величина τ_ку, определяется по формуле (2.37), считая, что τ_ку,≈ τ_m,.Ограничения этих напряжений приведены в фор­муле (2.36). Запасы напряжений по формулам (2.35) и (2.36) не ограничиваются. Если условия расчета по этим двум фор­мулам не выполняются (при перенапряжении), то нужно увеличить сечение поперечной балки, чтобы уменьшить ве­личины σ_х или τ_ку, (или и то, и другое). В курсовом проек­те рекомендуется увеличить толщину стенки t_w, что вызовет изменение величин I_n,c (они увеличатся) и σ_х, τ_ку, (они уменьшатся), и вычислить приведенные напряжения. Конт­роль напряжений (запас не более 5%) осуществляется те­перь в этом расчете. Увеличивать толщину стенки следует и в случае, если не удовлетворяются условия расчета по формуле (2.37).