7.12 Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах.

7.12.1 Разработка конструкции.

Монтажный стык расположен в 3-ем отсеке. Конструкция стыка приведена на

рис. 19. Расстояние от оси стыка до ближайшего поперечного ребра должно быть не менее 0,5 м. Предварительно принимаем расстояние от опоры балки до оси стыка 5,5 м. Это расстояние может быть в дальнейшем изменено при выполнении расчетов.

При высоте балки рекомендуется применять следующие диаметры высокопрочных болтов: 16, 20, 24 мм. Площадь сечений нетто А_вn этих болтов соответственно равны 1,57; 2,45; и 3,52 см² по таблице Г.9 приложения Г [1]. Принимаем предварительно d_в=20 мм. Диаметр отверстия под болт

Размеры накладок по ширине и длине должны быть минимальными. Размещение болтов производится с учетом допустимых минимальных и максимальных расстояний между центрами болтов и от центра болта до края элемента в соответствии с таблицей

40 [1]. При этом расстояние следует округлять до 5 мм в большую или меньшую сторону (для минимальных и максимальных расстояний соответственно).

Зазор между отправочными марками в стыке принимаем равным 10 мм. Число вертикальных рядов в стенке по одну сторону от стыка n=2. Минимальное расстояние между ними Расстояние от края стенки или накладки до ближайшего ряда Шаг болтов по вертикали обычно составляет

Принимаем его 120 мм (кратно 10 мм). При этом расстояние “с” между крайним болтом в вертикальном ряду и внутренней гранью пояса должно находится в пределах от 60 до 120 мм (см. рис. 19). В нашем случае “c”=90 мм.

Рис. 19 Монтажный стык главной балки.

Толщины двусторонних накладок в поясе должны быть больше 0,5 t_f. Расстояние между внутренними накладками d₁ ≥40 мм (см. рис. 19). Площадь сечения накладок должна быть не меньше площади пояса.

Для пояса следует принять четырехрядное расположение болтов, а, если четыре ряда не размещаются в соответствии с требованиями таблицы 40 [1] (в случае узкого пояса) – шахматное расположение болтов.

7.12.2 Конструирование и расчет поясных накладок.

Принимаем толщину накладок в поясе: .

Расчетное сопротивление R_y стали накладок равно значению расчетного сопротивления пояса, см. табл. В.5 приложения В [1].

Ширина наружной накладки: .

Ширина внутренней накладки:

Принимаем (кратно 10 мм).

Площадь сечения накладок брутто:

Площадь сечения нетто (с учетом ослабления), см. рис. 19:

Следовательно, расчетная площадь сечения накладок, см. п. 14.3.11 [1]:

Так как, , а расчетные сопротивления стали пояса и накладок равны, то прочность накладок обеспечена.

Примечание: если расчетная площадь , или R_y накладок ниже R_y пояса, то проверку прочности накладок выполняют по выражению:

Здесь σ – напряжение в сечении по крайнему ряду болтов, определяемое с учетом того, что половина усилия на каждый болт в сечении уже воспринята силами трения;

n_кр – число болтов в крайнем сечении;

n – число болтов соединении;

, где

М – изгибающий момент в сечении;

h₀ – расстояние между осями поясов;

I_w I_x – соответственно моменты инерции всего сечения и стенки относительно нейтральной оси сечения.