1. Узел сопряжения главной балки и балки настила выполним в одном уровне через поперечные ребра главной балки на болтах класса точности в

1) назначаем класс и диаметр болтов:

принимаем d = 24 мм, класс прочности 5.6

2) определяем несущую способность на одном болте

а) из условия среза

где R_bs = 190 МПа – расчетное сопротивление материала болта срезу (табл. 58^*);

A_b = 4,52 см² – площадь сечения болта (табл. 62^*);

= 0,9 – коэффициент условий работы болтового соединения (табл. 35^*);

n_s = 1 – количество плоскостей среза.

кН

б) из условия смятия

где R_bp = 465 МПа – расчетное сопротивление материалов соединяемых элементов смятию (табл. 59^* для R_un = 380 МПа);

= 5,8 мм – минимальная сумма толщин элементов, работающих в одном направлении (в нашем случае в каждом направлении работает один элемент);

d – диаметр болта;

= 0,9 – коэффициент условий работы болтового соединения (табл. 35^*)

кН

3) из двух значений N_bp и N_bs выбираем наименьшее и вычисляем требуемое количество болтов:

болта.

4) выполняем расстановку болтов (табл. 39)

d_отв = d_болта + 1 мм = 24 + 1 =25 мм;

a_min = 2,5 · d_отв = 2,5 · 25 = 62,5 мм;

b_min = 2,0 · d_отв = 2,0 · 25 = 50 мм;

c_min = 1,5 · d_отв = 1,5 · 25 = 37,5 мм;

Принимаем a = b = 70 мм,

с = 40 мм ( < 4· d_отв = 100 мм)

Полученное при расчете балки настила максимальное касательное напряжение необходимо увеличить за счет ослабления стенки балки отверстиями под болты.

где а – расстояние между центрами тяжести отверстий;

d_о – диаметр отверстия.

2. Монтажный узел главной балки.

Монтажный узел главной балки должен быть решен на высокопрочных болтах, одинаковых для полок и стенки.

2.1 Расчёт высокопрочных болтов в полке

Выбираем Ø и марку стали высокопрочного болта.

Ø 16, 20, 24.

Принимаем:

Марка стали: 40Х «селект»

d = 24 мм – диаметр ВП болтов.

Способ обработки поверхности – дробеструйный двух поверхностей без консервации.

Определяем несущую способность соединения, стянутого одним ВП болтом:

где: R_bun – нормативное сопротивление материала болта растяжению, по пределу прочности (табл. 61^*);.

А_bn – площадь сечения болта с учетом ослабления резьбой (табл. 62^*);

 - коэффициент трения (табл. 36^*);

к – количество плоскостей трения

_b – коэффициент условий работы соединения на ВП болтах

_b = 1,0 , (при n  10)

_b = 0,9 , (при n от 5 до 10)

_h – коэффициент надежности (табл. 36^*):

R_bun = 1100 H/мм²

А_bn = 3,52 см²

 = 0,58

к = 2

_b = 1,0 (при n  10)

_h = 1,12

Усилия действующие в балке:

М = 4190,9 кН ∙ м

I_w = 155485,3 см⁴

I_x = 1058133,77 см⁴

кН ∙ м

кН ∙ м

кН

Определим количество болтов:

шт.

Принимаю 12 болтов в два ряда по 6 болтов.

d_отв = d_болта + 1 мм = 24 + 1 =25 мм;

a_min = 2,5 · d_отв = 2,5 · 25 = 62,5 мм;

b_min = 2,0 · d_отв = 2,0 · 25 = 50 мм;

c_min = 1,5 · d_отв = 1,5 · 25 = 37,5 мм;

Принимаем a =65 мм b = 50 мм,

с = 40 мм ( < 4· d_отв = 100 мм).

L_н = (n - 2) · a + 4 · b = 10 · 65 + 4 · 50 = 850 мм = 85 см.

2.2 Определяем количество болтов в стенке.

h_max = h_w – 2 ∙ 9,9 см = 112,8 – 2 ∙ 9,9 = 93 = 0,93 м

	0,357	0,321	0,292	0,267	0,246	0,227	0,212
K	6	7	8	9	10	11	12

Принимаю n = 6 – число болтов в одном вертикальном ряду.

а = 160мм b = 50 мм с = 40 мм

Определение толщины накладок на полках

Принимаем t_накл = 22 мм.

Определение толщины накладок на стенках