5.12.Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах Предварительная разработка конструкции

• Эскиз:

• Исходя из того, что по условиям транспортировки балка должна быть разделена на две отправочные марки при минимальной разности их длин, предварительно принимаем монтажный стык в III отсеке в середине пролета балки. Тогда:

• Т. к. высота балки в нашем случае , т. е. , то принимаем диаметр высокопрочных болтов . По табл. 62 [I] площадь сечения болта нетто: . Диаметр отверстия под болт:

• Зазор между отправочными марками в стыке принимаем равным 10мм.

• Количество вертикальных рядов на одной полунакладке на стенке принимаем равным . Расстояние между вертикальными рядами принимаем равным 60мм: 2,5d=57,5⋲60мм;

• Расстояние между болтами в одном вертикальном ряду принимаем равным 100мм;

• Расстояние от центра крайних болтов до края накладки принимаем равным 30мм: 1,3d=29,9⋲30мм;

• Шаг болтов по вертикали 92 мм

• Расстояние между крайним болтом в вертикальном ряду и внутренней гранью пояса будет равным , т. е. лежит в допустимом интервале ;

Толщина накладок в поясе > 0,5 * t_f = 0,5*2,0 = 1 см.

Расстояние между внутренними накладками d₁ ≥ 40 мм.

• Для пояса принимаем четырехрядное расположение болтов

Определение места стыка

• Момент инерции ослаблений сечения пояса: ;

То же сечения стенки

;

Момент инерции ослаблений всего сечения

;

• Момент инерции сечения с учетом ослаблений: ;

Поскольку: , то вводим условный момент инерции сечения нетто:

Условный момент сопротивления

• Предельный изгибающий момент в месте монтажного стыка: ; Изменение места монтажного стыка

• Подберем новое место монтажного стыка исходя из условия : Из эпюры изгибающего момента: ;

10,5-9,9=0,6›0,5м

Принимаем место изменения сечения на расстоянии от левой опоры;

• Внутренние усилия в месте стыка: ; ;

Расчет стыка стенки

Момент, воспринимаемый стенкой

-момент инерции стенки с учетом ослаблений (нетто).

Поперечная сила, воспринимаемая стенкой

Усилие, приходящееся на крайний болт вертикального ряда от момента

То же от поперечной силы

, где m-число болтов в вертикальном ряду.

Суммарное усилие, приходящееся на крайний болт вертикального ряда

Предельное усилие многоболтового соединения, приходящееся на один болт в соответствии в п.11.13[I].

Здесь -наименьшее временное сопротивление материала болта разрыву. Материал болтов: принимаем сталь 30ХЗМФ «селект». Для этой марки стали по табл. 61 [I]: ;

=2-количество плоскостей трения.

=1,0-коэффициент условия работы соединения при количестве болтов больше 10

=0,25-коэффициент трения, принимаемый по табл.36 Принимаем без обработки.

=1,0-коэффициент условия работы балки в месте стыка на высокопрочных болтах

=1,12-коэффициент надежности без способа обработки и при регулировании натяжения болтов по моменту закручивания.

Прочность соединения стенки обеспечена.

Расчет стыка пояса

Определение числа болтов в стыке пояса: Момент воспринимаемый поясами

Продольное усилие в поясе

Определяем требуемое число болтов:

; Принимаем число болтов ;

Проверка прочности накладок:

Пусть толщина накладок в поясе

Ширина наружной накладки: ; Ширина внутренней накладки: ;

Площадь сечения накладок

Прочность накладок обеспечена.