2. Проверка прочности болтового соединения

Второстепенная балка крепится к ребру жесткости главной балки (рис. 2.2).

Для крепления второстепенной балки принимаем болты М20 (d = 20 мм) класса точности В, класса прочности 5.6, для которых A = 3,14 см², _b = 0,9, R_bs = 190 МПа (19 кН/см²), R_bp = 450 МПа (45 кН/см²) ( см. пример 1),отверстия под болты диаметром 2,0 см равны d₀ =2,3 см.

Определяем расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом:

на срез

;

на смятие

Определяем требуемое количество болтов

где 1,2 – коэффициент учитывает увеличение усилия в крайних болтах от частичного защемления балки настила

Рис. 2.2. К расчету сопряжения балок в одном уровне

Принимаем два болта (n = 2) и проверяем их на прочность с учетом действия Q _fic=24,65 кН (см. пример 1):

Балку настила располагаем выше главной с таким расчетом, чтобы лист настила был выше накладки и головок болтов в месте монтажного стыка балки. При толщине накладки 12мм и высоте головки болта 13мм принимаем превышение второстепенной балки над главной на 30мм. Зазор между нижней гранью верхнего пояса и стенкой второстепенной балки в месте крепления принимаем 12мм, тогда вырез в верхней части второстепенной балки составит 60мм. Принимаем симметричный вырез и в нижней части. Поэтому высота стенки в месте крепления составит 180мм. Болты размещаем с учетом требований табл. 39 [ 1]. Минимальное расстояние от края стенки до центра болта вдоль усилия 2d₀, т.е. 22 = 46 мм, принимаем 50мм, наименьшее расстояние между центрами болтов должно быть не менее 2,5 d₀ = 2,52,3 = 57,3 мм , принимаем 80мм.

3. Проверка стенки балки на прочность

Проверяем стенку второстепенной балки с учетом ослабления отверстиями

,

где и - соответственно высота стенки в месте крепления и толщина, h_w = 18 см, t_w=0,6 см

;

_{ и d0} - шаг и диаметр отверстия.

Прочность стенки второстепенной балки в месте крепления обеспечена.

ПРИМЕР 3.

Рассчитать узел сопряжения балки настила с главной для сопряжения в одном уровне (см. рис. 1.4).

Исходные данные:

- балка настила выполнена из двутавра с параллельными гранями полок 30Б2, для которого b_f = 140 мм, t_f = 10,0мм, t_w = 6,0мм, r =15 мм (r- радиус закругления);

_{- главная балка сварная – верхний пояс имеет сечение 360х18 мм, стенка 1250х10 мм, ребро жесткости 90х6 мм;}

_{- опорная реакция балки настила Qfb= 77,22 кН;}

- шаг балок настила – a_fb = 120 см;

- материал прокатной балки сталь С245 по ГОСТ 27772-28;

- материал главной балки сталь С255 по ГОСТ 27772-28.

1. Расчетные характеристики материала и коэффициенты

Для стали обычной прочности С245 и С255 по ГОСТ 27772-88 расчетное сопротивление стали для фасонного и листового проката толщиной до 20 мм – R_y = 240 МПа, R_un = 370 МПа (табл. 51*[ 1 ]), E = 2,0610⁵ МПа,  = 0,3 (табл. 63[ 1 ]).

Для сооружений II уровня ответственности (при. 7* [ 2 ]) коэффициент надежности по ответственности равен _n = 0,95 (коэффициент учитывается при определении нагрузок).

Коэффициент условий работы при расчете на прочность _с= 1,0 (табл.6 [ 1 ]).