Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах

5.6 Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах

Для избежания сварки при монтаже, монтажные стыки сварных балок выполняют на высокопрочных болтах. В таких стыках каждый пояс балки желательно перекрывать тремя накладками с двух сторон, а стенку - двумя вертикальными накладками, площадь сечения которых должна быть не меньше площади сечения перекрываемого ими элемента.

Болты в стыке ставят на минимальных расстояниях друг от друга: (2,5–3)d болта, чтобы уменьшить размеры и массу стыковых накладок.

Расчет каждого элемента балки ведут раздельно, а изгибающий момент распределяют между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.

Стык делаем в середине пролета балки, где

Стык осуществляется высокопрочными болтами  из стали 40х «селект», имеющей (табл. 61*СНиП II-23-81*); обработка поверхности газопламенная.

 - площадь сечения болта по не нарезной части;

- площадь сечения болта нетто (по нарезке).

Несущая способность болта, имеющего две плоскости трения рассчитывается по формуле:

, (48)

Где: ,

.

– так как разница в номинальных диаметрах отверстия и болта больше 1 мм.

 и  (табл.36*СНиП II-23-81*).

(принимая способ регулирования болта по углу закручивания – две плоскости трения);

.

Стык поясов:

Каждый пояс балки перекрываем тремя накладками сечениями 200×10 мм и 85×10 мм – 2шт, общей площадью сечения:

;

Определим усилие в поясе:

, (49)

.

, (50)

.

Количество болтов для прикрепления накладок рассчитывается по формуле:

.

Принимаем 16 болтов и размещаем их как показано на рисунке 7.

Рисунок 7 – Схема размещения болтов на горизонтальной накладке поясов балки

Стык стенки:

Стенку перекрывают двумя вертикальными накладками сечением 900×10 мм.

Момент, действующий на стенку:

.

Принимаем расстояние между крайними по высоте рядами болтов:

.

Отсюда, коэффициент стыка:

, (51)

.

Принимаем 16 рядов с шагом 55мм.

Проверяем стык стенки:

Проверяем ослабление нижнего растянутого пояса отверстиями под болты (на 2мм >диаметра болта).

Пояс ослаблен двумя отверстиями по краю стыка:

Ослабление пояса можно не учитывать.

Проверяем ослабление накладок в середине стыка четырьмя отверстиями: .

Рисунок 8 – Схема размещения болтов на вертикальной накладке поясов балки

5.7 Опорное ребро составной балки

Определяем площадь смятия торца ребра по формуле:

, (52)

где: R_р=370/1,025=361 МПа – расчетное сопротивления смятию торцевой поверхности.

.

Принимаем ребро 180х10 мм. .

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z. Ширина участка стенки, включенной в работу опорной стойки, определяется по формуле:

 , (53)

.

A_w=A_р+t_wb_w=18+1·19,05=37 см².

Момент инерции относительно оси z:

.

Радиус инерции сечения ребра:

.

Гибкость ребра :.

Определяем φ = 0,967 (СНиП II-23-81*,табл.72).

Проверка опорного ребра:

13,3<24 кН/см².

Рассчитываем прикрепление опорного ребра к стенке балки двухсторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Св-08Г2. Предварительно находим параметры сварных швов и определяем минимальное значение R_wz×b_z=184,5 МПа.

Определяем катет сварных швов по формуле:

, (54)

.

Принимаем требуемый катет шва k_f=6 мм (в соответствии с табл.38 СНиП II-23-81*).

Проверяем длину рабочей части шва:

,

51<96,8 см.

Ребро привариваем к стенке по всей высоте сплошными швами.