§ 102] , РАСЧЁТ ЗАКЛЁПОК в ВАЛКЕ 339

хованной площади, пояса относительно нейтральной оси, умноженному на- (сравнить с формулой (15.1) стр. 301):

Точно так же.

{М + АМ) Sn

Усилие, перерезывающее заклёпку (так называемая сдвигающая сила)

Но ~ = Q и dM=Qdx\B нашем случае можно заменить dx на а и flfM на АЖ, следовательно, AM = Qa и

Л/=5 (16.1)

Эта формула впервые была выведена Д. И. Журавским.

В свою очередь, обе стенки пояса (вертикальные полки уголков) будут передавать на заклёпку силы , уравновешивающиеся

реакцией стенки балки (фиг. 264, г); заклёпка подвергается двойному перерезыванию. Условие прочности заклёпки на перерезывание имеет вид:

N QSna

x=f7\ =2у!!?(!Мз. (16.2)

V 4 у 4

Условием прочности на смятие служит:

c=,=f<Kl. (16.3)

где d - диаметр заклёпки; - толщина стенки балки; [т]з - допускаемое напряжение на срезывание; [а] - допускаемое напряжение на смятие.

Проверку надо вести в сечении, где Q - максимум. В нашем примере:

Q = 94 г; J= 811 ООО сл&, 5п = 3024 + 2270 = 5294 см; d = 2 см\ Ь=\ см.

Расстояние между заклёпками определится из условий прочности на перерезывание (16,2):

1000-811 000-3,14.4 ,по

2QS ~ 2 . 94 000 - 5294 - 1 <- >

или на смятие (16.3):

2800 811 000- 1 - 2 о 94 000 - 5294 -

Следовательно, шаг поясных заклёпок необходимо принять равным

а = 90 мм.

Таким же путём можно проверить прочность заклёпок, соединяющих горизонтальные листы с уголками. Однако такой проверки никогда не делают, так как эти заклёпки находятся в лучших условиях, чем горизонтальные заклёпки пояса.

§ 103. Подбор сечения и проверка прочности сварной балки.

Ход подбора размеров сечения сварной балки тот же, что и клёпаной. Не приходится лишь вычислять ослабления сечения. Уголки жёсткости заменяются рёбрами, привариваемыми к стенке (фиг. 266). Для примера рассмотрим вариант расчёта балки, изучен-

Фиг. 266.

ной в §§ 98-102. Принимаем ту же высоту стенки, что и для клёпаной балки, й=1240 мм; предполагая толщину пояса t равной 2 см, получаем необходимую величину момента инерции:

J= W . Zmax = 11 100 . 64 711 ООО см.

Вычитая поясов:

момент инерции стенки, получаем момент инерции Л = 711000 - 159 ООО = 552 ООО смК

§ 103]

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ СВАРКОЙ ВАЛКИ

Площадь пояса

2.552 000

1262

= 69,5 см.

Пояс делаем из одного толстого листа. Для соблюдения нормальных пропорций между шириной пояса b и высотой балки h обычно принимают

bo,2h~OM и ьго f.

При толщине листов t = 2 см получаем необходимую ширину пояса = 35 см, что удовлетворяет всем поставленным ограничениям.

-350-

г1!\

Фиг. 267.

Фпг. 268.

Вычислим величину момента инерции поясов при принятых размерах (фиг. 267 и 268):

Г35.2

63.35.2

= 2 (23 + 277 830) 555 700 смК

Момент инерции всего сечения равен

У = 159 ООО + 555 700 = 714 700 смК Момент сопротивления

W=l=U 150 смК

Наибольшие напряжения

17 760 000 , с

<Jmax = ц = 1592 кг/см%

т. е. всего на О,5У0 меньше допускаемых.

Вместо заклёпок приходится назначать сварные швы, прикрепляющие пояс к стенке. Можно сделать как сплошной шов, так и прерывистый (фиг. 266, 267 и 268).

Примем следующие обозначения: т - расчётная высота сечения шва; с - расчётная длина участка шва (шпонки); а - расстояние между серединами шпонок; [tJ - допускаемое напряжение на сре-вывание в материале шва.