5.10. Проектирование монтажного стыка главной балки
По условиям перевозки (ограничение массы и габаритов) балка расчленяется по возможности на одинаковые отправочные элементы (марки). В разрезной балке ее элементы (стенка и пояса) стыкуются в одном сечении (универсальный стык). В зависимости от пролета и грузоподъемности транспортных средств главная балка может быть разбита на два или три отправочных элемента (рис. 5.12).
Монтажные стыки выполняются сварными или на высокопрочных болтах. В курсовой работе необходимо рассмотреть оба варианта стыка. Чертеж монтажного стыка на болтах можно отобразить только в пояснительной записке.
а)б)
Рис. 5.12. Возможное деление главной балки на отправочные элементы
При выполнении стыка в середине пролета изгибающий момент максимальный и соответственно максимальные нормальные напряжения σ близки к расчетному сопротивлению основного металла Ry. При расположении стыка в 1/3 пролета (изгибающий момент Mmax к опоре уменьшается) нормальные напряжения σ могут оказаться меньше 0,85Ry.
5.10.1. Монтажный стык на сварке
Стык элементов балки осуществляется стыковыми швами (рис. 5.13). Расчетные сопротивления сварных соединений для любого вида сварки принимаются (см. табл. 2.6): при сжатии соединения независимо от методов контроля качества швов Rwy = Ry; при растяжении и изгибе с физическим контролем качества швовRwy = RyиRwy= 0,85Ry, если физические методы контроля не используются.
На монтаже применение физических способов контроля затруднено, поэтому расчет растянутого стыкового соединения производится по его пониженному расчетному сопротивлению. Сжатый верхний пояс и стенка соединяются прямым швом, растянутый пояс – косым швом для увеличения длины шва, так как действительное напряжение в поясе σ превышаетRwy.
Для обеспечения равнопрочности сварного стыка и основного сечения нижнего пояса достаточен его скос с наклоном реза 2:1.
Монтажный стык выполняется ручной сваркой, материалы для сварки выбираются по табл. 2.5. Для сварки монтажного стыка применяют электроды с индексом А (Э42А), обеспечивающие повышенную пластичность наплавленного металла.
Рис. 5.13.Монтажный стык главной балки на сварке
Для обеспечения качественного соединения при ручной сварке элементов толщиной более 8 – 10 мм производится V-образная разделка кромок, начало и конец шва выводятся на специальные технологические планки.
Для уменьшения сварочных напряжений соблюдается определенный порядок сварки (на рис. 5.13 показан цифрами): сначала сваривают поперечные стыковые швы стенки 1, поясов2и 3, имеющие наибольшую поперечную усадку, последними заваривают угловые швы4и5, имеющие небольшую продольную усадку. Оставленные незаверенными на заводе участки поясных швов длиной около 500 мм дают возможность поясным листам несколько вытянуться при усадке швов2и 3. Это также позволяет при монтаже совместить торцы свариваемых элементов отправочных марок, имеющих отклонение размеров в пределах технологических допусков.
5.10.2. Монтажный стык на высокопрочных болтах
Монтажные стыки на высокопрочных болтах выполняются с накладками (по три на каждом поясе и по две на стенке (рис. 5.14).
Усилие с одного элемента на другой передается за счет сил трения, возникающих между соприкасающимися плоскостями, стянутыми высокопрочными болтами. Площади сечения накладок должны быть не меньше площади сечения перекрываемого ими элемента. Наиболее применяемые в конструкциях средней мощности диаметры высокопрочных болтов и их площади сечения приведены в табл. 5.11.
Рис. 5.14.Монтажный стык главной балки на высокопрочных болтах
Таблица 5.11