Монтажный стык главной балки на высокопрочных болтах

Стыки бывают заводские и монтажные.

На заводских условиях используют сврку.

Если балка прокатная пояса балки, как правило, обрабатывают (разделывают кромки). Сначала сваривают стенку, а затем пояса.

Если балка сварная составная из 3 листов, то заводской стык поясов и стенок, как правило, выполняют в разбежку.

Монтажный стык можно выполнять при помощи ручной сварки или использовать соединение на болтах (высокопрочных или обычных).

Элемент делят на отправочные марки (две или три).

Если монтажный стык по середине. Достоинства: удобен для изготовления. Недостатки: попадает в зону наибольшего момента.

Если 3 отправочные марки – стык попадает за пределы максимального момента, где .

На чертежах если 2 отправочные марки прочерчивается только 1 элемент. Если 3 – крайний и средний элемент. Если 2 но разные – 2 элемента.

В курсовом проекте для объединения двух отправочных элементов главной балки в единую конструкцию необходимо запроектировать монтажный стык в середине пролета балки. Стык конструируют так, чтобы получить одинаковые, т.е. взаимозаменяемые половинки балки.

Монтажный стык главных балок выполняется на высокопрочных болтах и накладках. Каждый пояс балки перекрывается тремя накладками с двух сторон, а стенка – двумя вертикальными накладками, площадь сечения которых должна быть не меньше площади сечения перекрываемого или элемента.

Стыки поясов и стенки проектируются автономно. Расчетные усилия для проектирования стыка на поясах является , для стенки - .

Момент, приходящийся на стенку определяется по формуле

где – максимальный изгибающий момент главной балки, – момент инерции стенки главной балки; – момент инерции главной балки.

Соответственно, момент, приходящийся на пояса, определяется по формуле .

Необходимо назначить высокопрочный болт для стыка по табл. 62 СНиП «Стальные конструкции».

Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом определяется по формуле

Где расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; - площадь сечения болта определяется по [1, табл. 62] в зависимости от диаметра болта; - коэффициент условий работы болтового соединения согласно [1, п. 11.13]; коэффициент трения и коэффициент надежности приняты по [1, табл. 36] в зависимости от способа обработки (газопламенная), способа регулирования натяжения болта (по моменту закручивания), от разницы номинальных диаметров отверстий и болтов ( ) и нагрузки (статическая): и .

При количестве поверхностей трения несущая способность одного болта удваивается .

Стык поясов. Расчетное усилие в поясе определяется по формуле

Назначаем размеры накладок так, чтобы , где

Рис. 10. Сечение накладок по поясам

 

Необходимое количество болтов на полунакладке

(85)

В целях уменьшения размеров и массы накладок болты рекомендуется размещать на поясных накладках на минимальных расстояниях друг от друга в соответствии с требованиями [1, табл. 39].

Проверка ослабленного сечения накладок на прочность производится по сечению 1–1

где – площадь сечения, определяется по формуле

Если условия не выполняются, то необходимо увеличить толщину накладок.

Проверка ослабленного сечения поясов на прочность производится по сечению 2–2 по формуле , где – площадь сечения. Согласно [1, п. 11.14] если , то ослабление пояса можно не учитывать и в формуле вместо подставляем . Если условие не выполняется, то подставляем .

Если условия не выполняются, то необходимо уменьшить количество отверстий в сечении (расположить болты в шахматном порядке).

Стык стенки. Расчетным усилием является момент, приходящийся на стенку .

Задается расстояние между крайними по высоте рядами болтов .

Размещение болтов производится с помощью коэффициента стыка

где – количество вертикальных рядов болтов на полунакладке, которое принимается подбором ( ).

В зависимости от коэффициента определяется количество строк (горизонтальных рядов болтов).

 

	1,4	1,55	1,71	1,87	2,04	2,2	2,36	2,52	2,69	2,86

 

Если при определенном значении коэффициент не попадает в диапазон 1,4…2,86, то количество вертикальных рядов необходимо изменить.

В соответствии с требованиями [1, табл. 39] назначается шаг болтов и уточняется расстояние .

Прочность обеспечена, если выполняется условие

где – фактическое расстояние между крайними горизонтальными рядами болтов; – расстояние между промежуточными рядами болтов, расположенными симметрично относительно нейтральной оси.

Если условие не выполняется, то необходимо перекомпановать расположение болтов (увеличить количество вертикальных рядов).