4.8. Расчёт монтажного стыка.

Монтажные стыки выполняются при монтаже на строительной площадке, они необходимы

тогда, когда масса или размеры балки не позволяют перевести и смонтировать ее целиком.

Расположение их должно предусматривать членение балки на отдельные отправочные элементы, по возможности одинаковые, удовлетворяющие требованиям транспортирования и монтажа, наиболее распространенными средствами. Монтажный стык должен быть удален от места передачи сосредоточенных нагрузок. В соответствии с перечисленными выше требованиями монтажный стык главной балки выполним в одном из средних отсеков на расстоянии 5,5 м от опоры.

Изгибающий момент, воспринимаемый стенкой главной балки:

kHcм

где: М_мax - изгибающий момент, воспринимаемый всем поперечным сечением ГБ;

J_w - фактический момент инерции стенки ГБ;

J_x - фактический момент инерции всего сечения ГБ.

Усилие, воспринимаемое поясом главной балки:

kH

Монтажный стык главной балки рассчитываем в двух вариантах:

- стык сварной;

- стык на высокопрочных болтах.

4.8.1. Сварной стык пояса.

Поскольку при монтаже автоматическая сварка и сложные способы контроля затруднены,

пояса свариваются косым швом, угол наклона оси шва к оси пояса = .

Расчет сварных стыковых соединений на центральное растяжение или сжатие:

где: t - наименьшая толщина соединяемых элементов (толщина пояса);

lw – расчетная длина шва, определяемая с учетом применения обычных способов контроля качества шва:

см

Rwy – расчетное сопротивление по пределу текучести стыкового сварного шва:

R_wy= 0,85 *R_y= 0,85* 24.50=20.825 кH/ см²

R_wy*

кH/ см²

кH/ см²

=21.54 23.95

Условие выполняется, следовательно, прочность сварного монтажного стыка пояса главной балки обеспечена.

4.8.2. Болтовой стык пояса.

Для расчета принимаем следующее соединение: стык поясов перекрывается тремя накладками: одной сверху сечением 421,2 см и двумя снизу сечением 191,2 см, в качестве болтов используются высокопрочные болты, принятые в пункте 1., перед постановкой накладок поверхности соединяемых элементов обрабатываются дробеструйным аппаратом. Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле:

где: R_bh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта:

R_bh= 0,7 *R_bun = 0,7 *110= 77 кгс / см²;

- коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов, необ-

ходимых для восприятия расчетного усилия ( =0,9, при 5 ≥ n > 10);

- площадь сечения болта нетто, определяемая по табл.62* СНиП II-23-81* «Сталь-

ные конструкции»;

, - коэффициент трения и коэффициент надежности, принимаемые по табл. 36*

СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

Количество высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле:

где: k - количество поверхностей трения соединяемых элементов (в случае соединения одним болтом 3-х листов k=2).

Принимаем 10 болтов d = 20 мм, устанавливаемых в отверстия d = 22 мм. Указанное количество болтов устанавливается по каждую сторону от центра стыка.

Зная диаметры отверстий под болты, можно определить фактическую площадь отверстий и сравнить её с допустимой:

см²

где: n1- количество болтов в одном сечении балки.

А_f ^отв >0,15 *А = 0,15 *120= 180 см² .

Таким образом, необходимо произвести расчет на прочность сечения нетто с учетом того,

что половина усилия уже передана силами трения:

А - =120- 17.6 =102.4 см²

R_y* = 24.5

Условие выполняется, т. е. прочность сечения ГБ, ослабленного отверстиями под болты,

будет обеспечена.

Болты следует размещать в соответствии с табл. 39 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», предъявляющей конструктивные требования к болтовому соединению - расстояния между центрами болтов в любом направлении и расстояние от центра болта до края элемента.

S _{min кр}= 1,3* d= 1,3* 22= 28,6 мм,

S _{mаx кр}= 4* d= 4* 22= 88 мм

S _{min цб}= 2.5* d= 2.5* 22= 55 мм

S _{mаx цб}= 8* d= 8* 22= 176 мм