Расчет узлов и стыков

Комбинированные соединения. В комбинированных (болтосварных) стыках необходимо подобрать количество и диаметр высокопрочных болтов (ВПБ), разместить их в пределах стенки, определить размеры стыковых накладок.

В общем случае стык воспринимает изгибающий момент М, продольную N и поперечную Q силы. Предварительно разместив болты в накладке (по стандартной сетке размеров), проверяют прочность болтового соединения по условию:

где Мс - часть изгибающего момента М, приходящаяся на стенку, Mс = MIс/I (Iс, I - момент инерции стенки и момент инерции всего сечения балки) соответственно;

Wб - момент сопротивления болтового поля, определяемый по формуле ; Nс, Qс - части продольной N и поперечной Q сил, приходящиеся на стенку, Nc = NAc/A; Q = Q/nc (Аc, А - площадь сечения стенки и всего сечения; nc - число стенок) соответственно; n, k - число рядов болтов и число болтов в i-м ряду; пб – число болтоконтактов; Q_bh, - расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом. При устройстве клеефрикционного покрытия контактных поверхностей табличные

значения следует умножать на коэффициент 0,96.

Расчетное усилие Q_hb, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения в соединении элементов, стянутых одним ВПБ (одним болтоконтактом), можно определить по формуле

Qbh = Pμ/γ_bh

где Р - усилие натяжения болта, μ - коэффициент трения соединяемых элементов по соприкасающимся поверхностям; γ_bh - коэффициент надежности, зависящий от способа обработки контактных поверхностей элементов и количества болтов в соединении.

Усилие Р натяжения высокопрочного болта определяют по формуле

P = 0,7Rb_unA_bhm_bh

где R_bun - наименьшее временное сопротивление ВПБ разрыву (R_bun = = 1100 - 1350 МПа для стали марки 40Х «селект»); А_bh - площадь сечения болта нетто; m_bh - коэффициент условий работы, учитывающий уменьшение натяжения болта в процессе эксплуатации, m_bh - 0,95.

Толщину стыковых накладок назначают из условия их равнопрочности стыкуемым деталям.

Расчет комбинированного стыка главной балки, примыкающего к опоре В(С) пролетного строения.

В сечении стыка действуют максимальные расчетные усилия: М =23535,47 кН·м;

N = 0; Q = 368,84 кН.

Часть изгибающего момента, приходящаяся на стенку коробки:

|Mc| = 23535,47·0,036/0,15939431473 = 5314 кН·м.

Поперечная сила, приходящаяся на одну стенку коробки:

Qc = Q = 368,84кН.

Принимаем диаметр высокопрочных болтов 24 мм и клеефрикционном покрытии контактных поверхностей.

Произведем проверку прочности болтового стыка по формуле

Принимаем 64 болта. И две накладки размером 2550х320х8

Литература

1. Владимирский С.Р. Козьмин Ю.Г. – Составление вариантов металлического моста: Учебное пособие. – СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 1996. – 96 с.

2. Владимирский С.Р. – Металлические пролетные строения с ортотропными плитами. Конструирование и расчет: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. – Санкт-Петербург, 2006. – 114 с.: ил.

3. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций:

М. Стройиздат, 1991- 431 с

4. Строительные нормы и правила: СНиП П-23-81(стальные конструкции)

5. Жабинский А.Н. Шевченко С.В, Металлические конструкции. Балки и балочные перекрытия: Мн. БГПА, 2000-112 с

6. ТКП 45-3.03-232-2011, Мосты и трубы: строительные нормы проектирования.

7. Волков А.С. Расчет неразрезных балок на постоянную, временную и подвижную нагрузки : метод. пособие / А.С. Волков. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. – 43 с. : ил.