3.5. Соединения на высокопрочных болтах.

В отличие от обычных болтов здесь применяются не строительные, а инструментальные хромистые стали 40Х, «скелет», 30Х3МФ и др., с одной прочностной характеристикой - расчетное сопротивление растяжению. Оно определяется:

где - нормативное временное сопротивление болтовой стали [1, табл. 61]. Ходовые диаметры d=20…30 мм., здесь больше, чем в обычных болтах, и вместе с высоким дают возможность устанавливать болт с высоким натяжением, осуществляемым с применением специальных мерных натяжных ключей. При этом между соприкасающимися плоскостями соединяемых деталей создаются силы трения, обеспечивающие монолитность и несущую способность соединения. Так как коэффициент трения зависит от состояния соприкасающихся поверхностей, их обрабатывают огнем, пескоструйкой, кислотами и т.п. Несущая способность одного болтового (в обиходе одного болта) определяется опять же по структуре формулы (7).

(17)

где - площадь сечения болта нетто по резьбе [1, табл. 62]; - усилие натяжения болта; - число площадок трения (скольжения или соприкосновения); и - коэффициенты трения и надежности соединения соответственно [1, табл. 36]; - коэффициент работы болтов в подобных соединениях [1, п. 11.13], (если число болтов неизвестно, то принимается ориентировочно, а затем корректируется по факту).

Можно сказать, что технология постановки высокопрочных болтов достаточно сложна. Поэтому в новом строительстве они применяются только в ответственных конструкциях и соединениях, только на укрупнительной сборке – в стыках сварных и составных балок, в узлах тяжелых ферм и т.п. При реконструкции высокопрочные болты применяют и в клепаных соединениях – для замены вышедших из строя (ослабевших и пр.) заклепок.

Размещение болтов применяется как и для обычных по [1, табл. 39], при этом между собой вдоль и поперек усилия их, для удобства натяжения, лучше ставить несколько реже, через 3d и более.

Расчет соединений на высоко прочных болтах, т.е. определение расчетной нагрузки на отдельный, самый напряженный болт, выполняется как и для обычных болтов по (15), а условие обеспечения прочности соединения (в данном случае его несдвигаемость) имеет вид, аналогичный (16)

(16.а)

Во всех болтовых соединениях, учитывается их локальный характер, допустимый запас несущей способности в 20…30%

4. Проектирование конструкций балочной клетки

Балочные конструкции – самые простые, самые разработанные, самые распространенные. Реже они применяются отдельно стоящими (одиночными), чаще, можно сказать обычно, используются в составе балочных ростверков, балочных клеток, составляющих несущую основу различных площадок, перекрытий и покрытий для устройства по ним рабочего настила.

4.1. Настил.

На практике применяют настилы из разных материалов: деревянные, железобетонные, металлические. Естественно, здесь мы рассматриваем только последние, но и они различаются по конструкции: плоские – профилированные, сплошные – сквозные, простые – сложные. Плоские сплошные настилы (обычно из рифленой листовой стали) условно подразделяются в зависимости от их гибкости на толстые, жесткие - , средние - 50 , тонкие, гибкие - . Отвечающие этим настилам расчетные схемы и расчетные усилия приведены в таблице 3.

Таблица 3.- Расчетные схемы и расчетные усилия настилов в зависимости от их гибкости.

Гибкость настила	Тип расчетной схемы	Расчетные усилия
	Балка	;
	Моментная оболочка (изгибно-жесткая нить)	;
	Безмоментная оболочка (гибкая нить)	;

Наиболее широко применяются настилы средней гибкости, кстати и наиболее сложные в работе. Поэтому для их расчета отработана достаточно удобная, хотя и упрощенная методика, ориентированная на обеспечение требуемой жесткости (при этом проблема прочности решается как бы автоматически и с запасом) – по [1, табл. 40] параметр жесткости для стального настила рабочих площадок n=150.

Порядок расчета плоского настила:

Предварительно определяется предельная гибкость настила по формуле:

; где

- модуль упругости стали при цилиндрическом прогибе настила; =0,3 – коэффициент Пуассона; - полезная временная нормативная нагрузка на единицу площади перекрытия (обычно задана). Пролет настила , он же шаг балок настила (его подкрепляющих) назначается или принимается, достаточно свободно, исходя из какой-либо частной логики, например, условия кратности размерам ячейки балочной клетки, а затем определяется толщина настила

с последующим округлением до целых миллиметров в большую сторону. Если мм., то расчет закончен, если выходит за рекомендуемые пределы, нужно скорректировать и уточнить .