13. Соединение на высокопрочных болтах. Работа и расчет
Работа
Высокопрочные болты – изготавливаются из высокопрочных, термически упрочненных сталей. Высокопрочные болты, как и болты нормальной точности устанавливаются в отверстия на 1-6 мм больше диаметра болта. Монолитность соединения обеспечивается трением между поверхностями соединяемых элементов, с большой силой стянутых высокопрочными болтами. Затягивают их тарировочными ключами, позволяющими контролировать силу натяжения болтов.
Высокопрочные болты обеспечивают надежное недеформативное соединение, хорошо работающее при любых видах силовых воздействий, поэтому они применятся в ответственных монтажных соединениях.
+: 1) Надежность, особенно при работе на динамические нагрузки; 2) Простота, не требует специального оборудования и подвода электроэнергии (как при сварке)
-: 1) Необходимы дополнительные детали (накладки); 2) Увеличивается масса элемента
Расчет
Соединения на высокопрочных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным
Расчетное усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом определяется по формуле:
-
расчетное сопротивление высокопрочного
болта растяжению.
-
нормативное сопротивление болта
растяжению. Определяется по таблице 61
СНиП в зависимости от диаметра болта и
класса стали.
-
площадь сечения
-
коэффициент условий работы. Зависит от
количества болтов в соединении:
N=1, 2, 3, 4 – 0,8; 5<=N<10 – 0,9; N>=10 - 1
-
коэффициент трения;
-
коэффициент надежности. Принимаются
по таблице 36 СНиП в зависимости от
способа обработки поверхностей трения,
способа регулирования натяжения болтов,
вида нагрузки и разности номинальных
размеров болта и отверстия.
Несущая способность одного высокопрочного болта определяется по формуле:
,
где k –
количество поверхностей трения.
Количество n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле
Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием P = Rbh Abn.
14. Типы балок. Компоновка балочных конструкций.
Балки являются самыми распространенными элементами в МК и применяются широко в междуэтажных перекрытиях и покрытиях, в балочных сетках, мостах, в подкрановых конструкциях и др. Это определяется простотой конструкции и надежностью в работе. Рациональная область применения балок до 15-20 м.
По статической нагрузке балки бывают: однопролетные, многопролетные, консольные.
Неразрезные балки экономичнее по расходу металла, но трудоемки в изготовлении, монтаже и очень чувствительны к осадкам опор и перепаду температур. Основной тип сечения балок – двутавровая симметричная. При небольших пролетах и нагрузках применяют прокатные балки. При больших изгибающих моментах применяют балки сварные, сварные коробчатые.
Компоновка балочных конструкций.
Конструкция, состоящая из системы несущих балок называется балочной клеткой. Балочные клетки бывают 3-х типов: упрощенная, нормальная, усложненная. Упрощенный тип БК применяется редко при небольших пролетах. Размеры БК в плане обычно задаются технологами и архитекторами. Шаг балок настила зависит от типа настила:
- при плоском стальном настиле 0,6 – 1,6 м
- при ж/б 1,5 – 3,5
Бывает 3 вида сопряжения балок м/у собой:
- поэтажное сопряжение: самый простой и надежный способ, но большая строительная высота
- пониженное сопряжение: применяется только в усложненном типе БК
- сопряжение в одном уровне
Выбор рационального типа БК производится на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом всех факторов.
