4.7.1. Сварной стык пояса.

Пояса свариваются косым швом, назначим угол наклона оси шва к оси пояса 60°. Расчет стыкового шва на центральное растяжение ведем по формуле 119 [1]:

где: t - наименьшая толщина соединяемых элементов (в данном случае толщина пояса);

l_w - расчетная длина шва, определяемая с учетом применения обычных способов контроля качества шва;

R_wy - расчетное сопротивление по пределу текучести стыкового сварного шва.

Проверяем условие:

Прочность сварного монтажного стыка пояса ГБ обеспечена.

4.7.2. Болтовой стык пояса.

В болтовом стыке каждый пояс перекрыт тремя накладками с двух сторон, а стенка – двумя вертикальными накладками. Пояса перекрываем одной накладкой размерами 25 х 1,2 см и двумя накладками размерами 12 х 1,2 см. Используются высокопрочные болты d=20 мм из стали марки 30Х2НМФА, поверхности накладок обрабатывают пескоструйным аппаратом.

Расчетное усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом:

,

где: - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта в зависимости от наименьшего сопротивления болта разрыву для стали 30Х2НМФА,

- коэффициент условий работы соединения для 5-10 болтов,

- площадь сечения болта нетто для болта диаметром 20 мм по табл. 62* [1],

- коэффициент трения,

- коэффициент надежности при статической нагрузке и разности диаметров отверстий и болтов 1-4 мм по табл.36* [1].

.

Количество высокопрочных болтов в соединении: , где k =2 – количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Принимаем по 8 болтов на полунакладке, устанавливаемых в отверстия диаметром 22 мм.

Фактическая площадь отверстий: .

При статических нагрузках расчет ослабленного отверстиями сечения полки проводим с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. Площадь отверстий больше, чем 0,15А=0,15·25·1,2=4,5(см²), поэтому расчет проводим по условной площади сечения .

Расстояния между центрами болтов:

S_min=2,5d=2,520=50 (мм), S_max=12d=1220=240 (мм),

Расстояния от центра болта до края элемента:

S_min=1,3d=1,320=26 (мм), S_max=4d=420=80 (мм),

Проводим расчет на прочность под действием усилия .

- прочность сечения, ослабленного отверстиями под болты, обеспечена.

4.7.3. Болтовой стык стенки.

Прочность ГБ не будет нарушена, если площадь отверстий под болты не превысит .

Стык стенки перекрывается с двух сторон накладками сечением 145 х 1,0 см. Используются высокопрочные болты d=20 мм из стали марки 30Х2НМФА, поверхности накладок обрабатывают пескоструйным аппаратом. Болты устанавливаются с шагом 18 см в два вертикальных ряда по 16 болтов на полунакладке. Условие прочности для крайнего горизонтального ряда болтов, воспринимающих максимальную нагрузку: .

,

г де m =2 – число вертикальных рядов болтов в полунакладке,

- расстояние между крайними рядами болтов,

- изгибающий момент, воспринимаемый стенкой,

- плечо пар усилий в равноудаленных от нейтральной оси болтах.

;

,

- расчетное усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом.

Расчетное усилие удваиваем, так как болт стягивает три листа и имеет две поверхности трения.

- усилие, воспринимаемое одним болтом.

.

Фактическая площадь отверстий под болты:

.

Прочность сечения ГБ, ослабленного отверстиями под болты, обеспечена.