96. Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений стальных конструкций.

Их используют в основном для соединений элементов конструкций с тяжелым режимом работы, при значительных динамических воздействиях. В СНиП II-23-81* нормированные данные о применении заклепочных соединений в стальных конструкциях отсутствуют.

Болты применяют главным образом для монтажных соединений конструкций. Болтовые и заклепочные соединения не рекомендуются в конструкциях из стали высокой прочности, так как эти соединения имеют меньшую прочность, чем основной металл.

Расчет болтовых и заклепочных соединений

Заклепки и болты грубой, нормальной и повышенной точности по плоскостям сопряжений элементов работают на срез, по боковым поверхностям – на смятие соединяемых элементов, а при продольной силе, приложенной вдоль стержня заклепки или болта – на растяжение.

Соединение расчитывают по формулам прочности из условий первой группы предельнгых состояний:

на срез заклепок и болтов

; ,

на смятие

; ,

на растяжение (отрыв головок) заклепок

на растяжение болтов

.

В приведенных формулах:

- расчетная продольная сила, действующая на соединение;

- число заклепок или болтов;

- число рабочих срезов одной заклепки или болта;

- диаметр отверстия для заклепки или наружный диаметр стержня болта;

- наименьшая толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

- расчетные сопротивления заклепок или болтов соответственно срезу , смятию соединяемых элементов , и растяжению , , принимаемые по СНиП;

- площадь сечения болта нетто:

,

где - номинальный средний диаметр резьбы;

- здесь - номинальный внутренний диаметр резьбы; - теоретическая высота резьбы.

Конструктивные требования

При конструировании соединений элементов на болтах или заклепках следует назначать болты или заклепки одного диаметра и по возможности в минимальном числе для всей конструкции. Тип соединения элементов (внахлестку или с накладками) выбирают в зависимости от конструктивного решения и условий работы стыка.

Расположение болтов и заклепок в соединении может быть рядовое или шахматное, с минимальным или максимальным расстоянием между ними и до краев элемента. В стыках и узлах расстояние между болтами и заклепками принимают (в целях экономии металла на накладки и компактности узла) минимальным, а на участки крепления элемента конструкции по всей длине, вне узлов и стыков (например, при креплении поясных уголков в клепанных балках) – максимальным. Размещение заклепок и болтов приведено в табл. СНиП.

Толщина склепываемого стального пакета (захват) не должна превышать 5 диаметров заклепки , а при применении заклепок с повышенной головкой и коническим стержнем толщина пакета может быть принята до .

97. Балки и балочные стальные конструкции: область применения, типы, последовательность расчета и конструирование.

Область применения: в конструкциях рабочих площадок, перекрытий промышленных и гражданских зданий, эстакад, мостов и др. сооружений.

Классификация. Они классифицируются: в зависимости от расчетной схемы, типу сечения, способу изготовления.

В зависимости от расчетной схемы, балки различают: разрезные (однопролетные), неразрезные (многопролетные), консольные

По типу сечения – прокатные (обычные или с параллельными гранями – широкополочные) и составные сечения (сварные, клепанные и болтовые).

Пояса составных балок могут выполняться из сталей повышенной или высокой прочности, а стенка из углеродистой стали. Такие балки называются бистальные.

Компоновка балочных перекрытий.

Балочной клеткой (площадкой) называется система несущих балок, образующих конструкцию перекрытия.

Балочная клетка представляет собой конструкцию, состоящую из одной или нескольких систем балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям. В балочной клетке преимущественно применяются разрезные балки.

Различают 3 типа балочных клеток: упрощенный, нормальный и усложненный.

У прощенный тип состоит из балок, уложенных в одном направлении, параллельно меньшему размеру перекрытия.

А – шаг колонн в продольном направлении; В – шаг колонн в поперечном направлении; а – шаг балок;

1. главные балки; 2. вспомогательные балки (настила)

Нормальный тип балочной площадки представляет собой систему главных балок (1) и балок настила (2). Главная балка опирается на колонны или стены, а балки настила опираются на главные балки составного сечения.

а – шаг вспомогательных балок; b – шаг балок настила;

Усложненный тип – это система главных балок (1), вспомогательных (второстепенных) балок (2) и балок настила (3).

Типы сопряжений балок: поэтажное, в одном уровне, пониженное и повышенное. Отметка верха габарита под площадкой устанавливается в увязке с габаритами оборудования, располагаемого под перекрытием площадки или в соответствии с другими требованиями.