Сварной стык пояса гб.
Монтажные стыки выполняют при монтаже балки в местах ее членения на отдельные отправочные элементы, удовлетворяющие требованиям транспортирования.
Монтажный стык выполняем в среднем отсеке балки на расстоянии 5.355 м от опоры. Определим внутренние усилия в этом сечении.
Изгибающий момент:
155.148*13.3*5.355/2-(155.148*5.355²)/2=3300.42кН*м
Поперечная сила:
155.148·13.3/2–(155.148·5.355)=200.92кН
Изгибающий момент, воспринимаемый всем сечением балки, распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.
Изгибающий момент, воспринимаемый стенкой:
3300.42·152087.5/671433.105=747.58кН*м
Где:
(1.2*115³)/12=152087.5см4
момент инерции стенки.
Усилие, воспринимаемое поясом ГБ:
(3300.42–747.58)·100·100/(115+2)=218191.45кг
Пояса свариваются косым швом, назначим угол наклона оси шва к оси пояса 45°.
Q=
218191.453·0.707=154261.36кг
40·2/0.707=113.15см2
154261.36/113.15=1363.34кг/см2
154261.36/113.15=1363.34кг/см2
Условие
прочности стыка:
.
((1363.34²+3*1363.34²))^0.5=2726.68кг/см2кг/см2<Rwy*1.15=2720·1.15=3128кг/см2
Rwy*1.15=2720·1.15=3128кг/см2
Rwy=0.85·3200=2720кг*см2
Прочность сварного монтажного стыка пояса ГБ обеспечена
Расчет монтажного стыка гб на высокопрочных болтах
В болтовом стыке каждый пояс перекрыт тремя накладками с двух сторон, а стенка – двумя вертикальными накладками.
Расчет болтов полки.
Пояса перекрываем одной накладкой размерами 40 х 1.4 см и двумя накладками размерами 17 х 1.4 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 (Дробеметный
метод обработки поверхности),
табл.36 [1]
-
коэффициент надежности при статической
нагрузке и разности диаметров отверстий
и болтов 1-4 мм по табл.36* [1].
.
Количество
высокопрочных болтов в соединении:
,
гдеk
=2 – количество поверхностей трения
соединяемых элементов.
218191.453/(2·11849·1)=9.21
Принимаем по 10 шт болтов на полунакладке, устанавливаемых в отверстия диаметром 22 мм.
Согласно п.11.14.[1] Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует выполнять с учетом того, что половина усилия, приходящегося на каждый болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения. При этом проверку ослабленных сечений следует производить: при динамических нагрузках – по площади сечения нетто An, при статических нагрузках – по площади сечения брутто А при Аn 0,85А либо по условной площади Ac = 1,18An при An 0,85А.
Пояс ослаблен в сечении 4 болтами
Площадь пояса
А=2·40=80cм2
Площадь ослабленного сечения
An=A-Aотв= 80–4·2.2·2=62.4cм2
Т.к An=62.4<0.85А=80·0.85=68см2
То Ас=62.4·1.18=73.63cм2
Проводим расчет на прочность под действием усилия в поясе
N=218191.453кг
218191.453/(73.632)=2963.27кг/см2<Ry=
3400·1=3400кг/см2
- прочность сечения, ослабленного отверстиями под болты, обеспечена.