7.12.3 Проверка прочности ослабленного сечения пояса.

Площадь сечения пояса нетто:

;

Так как, то следует выполнить проверку прочности по площади сечения брутто (без учета ослабления), см. п. 14.3.11 [1].

При проверке прочности пояса, в отличии от проверки прочности основного сечения условно считается, что весь изгибающий момент должен восприниматься поясами.

Так как при проверке стыка считается, что половина усилия уже воспринята высокопрочными болтами (см. примечание к п. 7.12.2), а изгибающий момент в нашем случае в месте стыка меньше M_max, то прочность стали пояса в ослабленном сечении обеспечена.

7.12.4 Определение числа болтов прикрепления поясных накладок.

Болты, прикрепляющие поясные накладки, рассчитывают по усилию которое может быть воспринято поясом при условии полного использования прочности стали (здесь - площадь сечения нетто балки):

;

Предельное усилие Q_bh на одну поверхность трения накладок и пояса, на один болт определяют согласно п. 14.3.3 [1]:

.

Здесь - расчетное сопротивление болта из стали 40Х “скелет”, табл. Г.8 приложения Г [1]; А_bh=2,45 см² – площадь сечения болта М20 нетто по табл. Г.9 приложения Г [1]; ; - коэффициенты трения и надежности соответственно, принятые по табл. 42 [1] при условии обработки поверхностей стальными щетками и контроля натяжения болтов по значению момента закручивания.

Требуемое количество болтов по одну сторону от оси стыка по формуле 192 [1]:

Принимаем 14 болтов (четное число, больше чем n_тр).

Здесь k=2 – число поверхностей трения;

γ_b - коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от количества болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:

0,8 при n<5; 0,9 при 5n<10; 1,0 при .

γ_c=1 – коэффициент условий работы балки в месте стыка на высокопрочных болтах (табл. 1, примечание [1]).

Примечание: после определения числа болтов следует проверить первоначально принятое по п. 14.3.4 [1] значение γ_b. В данном случае n=14 и γ_b=1, что соответствует принятому значению γ_b.

7.12.5 Расчет стыка стенки.

Размещение болтов стыка стенки выполнено при предварительной разработке конструкции, см. п 7.12.1, рис. 19. Принимаем болты М20 из стали 40Х “скелет”, как и для стыка поясов, см. п. 7.12.4.

Изгибающий момент сечения стыка:

На расстоянии х_ст = 5,5 м от опоры, см. п. 7.3:

Для момента, воспринимаемая стенкой:

;

Здесь I_w и I_x – моменты инерции стенки и всего сечения балки соответственно, см. п. 7.6.

Поперечная сила в месте стыка:

Усилия на крайний болт вертикального ряда от момента и поперечной силы:

.

Здесь m – число болтов в вертикальном ряду; n – число вертикальных рядов по одну сторону стыка. Суммарное усилие на крайний болт вертикального ряда от момента и поперечной силы:

Прочность стыка обеспечена.

Примечание: если прочность стыка не обеспечена или обеспечена с большим запасом (недонапряжение более 20%), то в конструкции стыка можно изменить:

а) шаг болтов по вертикали;

б) материал, диаметр болтов;

в) способ обработки поверхностей, способ регулирования напряжения болтов.