§ 11. Стыки

Расчет прочности стыков балок (рис. 14-15) производится обычно на изгибающий момент. Напряжение в стыке равно

^а = ^<К]_Р. (Н.44)

Если допускаемое напряжение в соединении (в шве или при­легающем к шву металле) [ст'] _р принимается меньше [ст]_р, то такой стык оказывается неравнопрочным целому сечению. В этом случае стыки целесообразно помещать в сечениях, удаленных от

323

зон максимальных моментов, и уравнение (14.44) в этих усло­виях удовлетворяется.

Если ст>[гт']_р> а стык должен находиться в зоне, где <т имеет максимальное значение, то допускается произвести местное усиление балки привариванием к ее поясам дополнительных горизонтальных листов, увеличивающих ее момент инерции и мо­мент сопротивления в расчетном сечении. При этом

ip-

8)

(14.45)

где W'— момент со-против л е-ния сече­ния балки усилен н ой приваркой накладок. К накладкам при­бегают редко, так как они являют­ся источником обра­зования концентра­ции напряжений и их применение нера­ционально при рабо­те балок под пере­менными усилиями. В некоторых слу­чаях стыки проекти­руют косыми. Они . ' неудобны в техноло­гическом отношении. Более рационально применение обычных прямых стыков, выполненных технологическим процессом высо­кого качества при обязательном проваре корня швов.

Рис. 14-15. Стыки сварных двутавровых балок:

а) ■универсальные (все элементы стыкуются в одлюм сечении); б) частичные; в) со .«ставками

§ 12. Применение штампованных и гнутых профилей

Типы поперечных сечении балок из штампованных и гнутых профилей показаны на рис. 14-16. Как правило, это конструкции тонкостенные при s—1-4-5 мм.

Особенно экономичны тонкостенные конструкции, используе­мые в вертикальных стенках, как известно, слабо напряженных в большей своей части при работе балки на изгиб.

Очень рационально применение тонкостенных штампованных и гнутых элементов, соединенных контактной точечной сваркой. Дуговая сварка гнутых элементов в некоторых случаях ослож-

324

няется, если укладку шва производят ло зоне, которая подверг­нута пластической деформации, вызванной в процессе изготов­ления элемента. В этих зонах возможно состаривапие металла, т. е. ухудшение пластических свойств и образование трещин. Сварные точки располагают в зонах, удаленных от зон пласти­ческого деформирования, и это обстоятельство является поло­жительным.

Размеры точек определяются технологическими параметрами (см, гл. IV).

Рис. 14-16. Облегченные конструкции балок т гнутых н штампованных профилен

В поперечных сечениях балок, изображенных на рис. 14-17, а, б, точки являются связующими. Они не несут рабо­чих усилий и расчету на прочность не подлежат.

В сечениях балок, изображенных на рис. 14-17, в—з, точки являются рабочими. Срезывающее усилие на единицу длины балки определяется по формуле

^1=^, (14.46)

где Q —поперечная сила в рассматриваемом сечении;

S — статический момент горизонтального листа относитель­но центра тяжести сечения; /--момент инерции всего сечения.

325

Касательное усилие, которое действует по длине балки, рав­ной 'расстоянию между точками t, равно

QS i - j i.

(14.47)

Шаг (расстояние между точками) t должен быть < 30.S'_mi|] в сжатой зоне и ■< 40s _mill в растянутой.

Срезывающее напряжение в точке находится по формуле

2

r.dv 4

где d — диаметр точки; (в сечении находятся две точки). 6)

Рис. 14-17. Примеры поперечных сечений балок, сваренных точками: а, 6) связующие соединения, в—з) рабочие соединения

Обычно рабочие напряжения точек в конструкциях указанно­го типа незначительны по величине.