СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Балки из алюминиевых сплавов

Для алюминиевых балок рекомендуется применение сплавов АВ (Al + Mg + Si), алюминиево-магниевых (АМг5, АМгб, АМгбІ), алюминиево-магниево-цинковых (В92). В этих сплавах в зависи­мости от состояния их термической обработки пределы прочности стыковых сварных со­единений а'в составля­ют (0,6—=—0,9) ав. Чем прочнее сплав, тем ни­же коэффициент. Для повышения прочности стыковых соединений в отдельных случаях применяют косые швы. Целесообразно приме­нение прессованных, штампованных и гну­тых профилей.

При конструирова­нии алюминиевых ба­лок следует избегать концентрации напряжений, особенно в зонах сварных соединений. На рис. 18.11 показана конструкция узла сопряжения сварных балок из алюминиевых сплавов. Швы рас­полагаются вне зон наибольших нормальных напряжений и зон со значительными концентраторами напряжений.

Конструкции из алюминиевых сплавов имеют значительно меньшую жесткость по сравнению со стальными (см. § 2 гл. 18). 218

Балки для различных элементов конструкций имеют следующие значения fmax/l:

Подкрановые балки (грузоподъемность крана 50 т)

Балки междуэтажных перекрытий.................................

Балки покрытий.............................................................

Если для сварных алюминиевых балок отношение высоты к толщине вертикального листа составляет hBjsB^.80 для сплава АМг, hB/sB^.70 для сплава АВТ-1 (термически обработанного и искусственно состаренного), то ребра жесткости не ставятся или их ставят друг от друга на расстоянии a=2,4h. Проверка устой­чивости стенки, подкрепленной только вертикальными ребрами жесткости (см. рис. 18.6,а), производится из условия

(18.47)

расчетное напряжение на верхней кромке вертикального

о0=210(100sB jhB)2; (18.48)

т—Q/(sBi/iB); (18.49)

то=10(4,2 + 3,2/d2) (100sB/d)2, (18.50)

где Go и то выражены в МПа; d — меньшая из величин а и hB v — отношение большей стороны прямоугольника, образуемого сторо­нами а и hB, к меньшей.

Значение коэффициента U определяется в зависимости от экви­валентного напряжения аг - = yV-|- Зх2:

VMp....................................... 0,66 0,75 0,9 1,0

.......................... 1,00 0,92 0,7 0,5

Коэффициент фв определяется из выражения

фв=яМ/у//*)(/*//) МО3, (18.52)

где 1Х И 1у — моменты инерции се­чения балки относительно главных центральных осей; / — длина бал­ки или расстояние между ее за­креплениями в горизонтальной пло-

скости; — коэффициент, определяемый по графику, представлен­ному на рис. 18.12. Параметр а находят из соотношения

a=8[tsr/(bh)]2[l+hs3B/ (2bs3F)]. (18.53)

Обозначения величин соответствуют рис. 18.6.

При проверке устойчивости поступают следующим образом: по формуле (18.53) находят а и по графику (рис. 18.12) находят я!?, а по формуле (18.52)—фв. Если значения фв>*0,67, то вместо фв следует принимать коэффициенты ф'в:

<рв.................................. 0,67 0,8 1,0 1,2 1,4 2,0

<р'в................................. 0,67 0,75 0,82 0,88 0,93 1,0

Затем проверяют условие (18.51).

§ 10. Опорные части

Опорные части балок, чтобы обеспечить шарнирность опирания, часто конструируют в форме выпуклых плит. Изготовление пло­ских плит нерационально. При очень больших нагрузках опорные

части выполняют сварными.

Пример конструкции опорной выпуклой плиты приведен на рис. 18.13. На одной из опор балка, как правило, имеет продольную подвижность, на другой она закреплена болтами или штырями. Ширина опорной плиты Ьо принимается рав­ной (1,1—г—1,2)6, длина пли­ты а— (1-*-1,5)Ь.

Плиты изготовляют стальными: толщина их у конца So=10-M5 мм, ради­ус цилиндрической поверх­ности К = 1-^-2 м. Толщина плиты на оси находится из условия ее прочности при работе на изгиб. Реактивные усилия, действую­щие на единицу длины плиты, обозначим щ. От нагрузки q на оси плиты образуется поперечная сила

Q=qa/2=A/2. (18.54)

Изгибающий момент по оси плиты равен

M=qa2j8=Aal8. (18.55)

Момент сопротивления сечения плиты, ослабленной отверстия­ми штырей, определяется из соотношения

Требуемая толщина плиты

Мр(Г-2.) • <18'57>