5.9. Проектирование монтажного стыка главной балки

По условиям перевозки (ограничение массы и габаритов) балка расчленяется по возможности на одинаковые отправочные элементы (марки). В разрезной балке ее элементы (стенка и пояса) стыкуются в одном сечении (универсальный стык). В зависимости от пролета и грузоподъемности транспортных средств главная балка может быть разбита на два или три отправочных элемента (рис. 5.10).

а) б)

Рис. 5.10. Возможное деление главной балки на отправочные элементы

Монтажный стык выполняется сварным, осуществляемым стыковыми швами (рис. 5.11), и, как вариант, стык может быть выполнен на высокопрочных болтах (рис. 5.12).

5.9.1. Монтажный стык на сварке

При выполнении стыка в середине пролета изгибающий момент максимальный и соответственно максимальные нормальные напряжения σ близки к расчетному сопротивлению основного металла R_y. При расположении стыка в 1/3 пролета (изгибающий момент M_max к опоре уменьшается) нормальные напряжения σ могут оказаться меньше 0,85R_y.

Расчетные сопротивления сварных соединений для любого вида сварки принимаются: R_wy = R_y – при сжатии соединения независимо от методов контроля качества швов, а также при растяжении и изгибе с физическим контролем качества швов; R_wy = 0,85R_y – при растяжении и изгибе, если физические методы контроля не используются.

Рис. 5.11. Монтажный стык главной балки на сварке

На монтаже применение физических способов контроля затруднено, поэтому расчет растянутого стыкового соединения производится по пониженному расчетному сопротивлению сварного шва. Сжатый верхний пояс и стенка соединяются прямым швом. Некоторым перенапряжением стенки против расчетного R_wy вблизи растянутого пояса обычно пренебрегают, так как этот растянутый участок стенки расположен между двумя упруго работающими зонами балки, и его пластическое разрушение невозможно. Растянутый пояс сваривается косым швом для увеличения длины шва, так как действительное напряжение в поясе σ превышает R_wy = 0,85R_y. Для обеспечения равнопрочности сварного стыка и основного сечения нижнего пояса достаточен его скос с наклоном реза 2:1.

Монтажный стык выполняется ручной сваркой, материалы для сварки выбираются согласно табл. 2.5. Для сварки монтажного стыка применяют электроды с индексом А, обеспечивающие повышенную пластичность наплавленного металла.

Для обеспечения качественного соединения при ручной сварке элементов толщиной более 8–10 мм производится V-образная разделка кромок, начало и конец шва выводятся на специальные технологические планки.

Для уменьшения сварочных напряжений соблюдается определенный порядок сварки (на рис. 5.11 показан цифрами): сначала свариваются поперечные стыковые швы стенки 1, поясов 2 и 3, имеющие наибольшую поперечную усадку, последними завариваются угловые швы 4 и 5, имеющие небольшую продольную усадку. Оставленные незаверенными на заводе участки поясных швов длиной около 500 мм дают возможность поясным листам несколько вытянуться при усадке швов 2 и 3. Это также позволяет при монтаже совместить торцы свариваемых элементов отправочных марок, имеющих отклонение размеров в пределах технологических допусков.