5.9.2. Монтажный стык на высокопрочных болтах

Монтажные стыки на высокопрочных болтах выполняются с накладками – по три на каждом поясе и по две на стенке (см. рис. 5.12).

Рис. 5.12. Монтажный стык главной балки на высокопрочных болтах

Применяемые в конструкциях средней мощности диаметры высокопрочных болтов и их площади сечения приведены в табл. 3.10.

При выполнении стыка на высокопрочных болтах рекомендуется принимать один диаметр болтов для поясов и стенки.

Размещение болтов производится согласно требованиям, приведенным в табл. 3.7.

Принимаются болты диаметром d_b. Диаметр отверстия d под болт делается на 1–4 мм больше d_b.

Назначаются минимальные и максимальные расстояния между центрами высокопрочных болтов согласно табл. 3.7.

Ширина верхней накладки принимается равной ширине пояса балки b_nf = b_f.

Ширина каждой нижней накладки пояса

b^′_nf = [b_f – (t_w + 2k_f + 2Δ)]/2,

где Δ = 10–15 мм – конструктивный зазор.

Толщина каждой накладки пояса

t_nf = t_f /2 + 2 мм.

Определяется длина двух вертикальных накладок:

l_nw = h_w – 2(t_nf + Δ).

Ширина вертикальных накладок

b_nw = 2а + δ + 4c,

где а – расстояние между центрами болтов (шаг болтов) в расчетных соединениях;

δ = 10 мм – зазор между элементами;

c – минимальное расстояние от центра болта до края элемента (для высокопрочных болтов в любом направлении усилия);

Толщина каждой вертикальной накладки t_nw принимается равной толщине стенки t_w за вычетом 2–4 мм, но не менее 6 мм.

Принимается количество вертикальных рядов не менее двух. Расстояния между вертикальными рядами болтов принимаются минимальными. Расстояния между горизонтальными рядами принимаются близкими к максимальным, количество горизонтальных рядов, как правило, должно быть четным.

Определяется максимальное расстояние между крайними горизонтальными рядами болтов а₁ = a_max (с учетом расстояния до края элемента с).

Стык осуществляется высокопрочными болтами из стали 40Х, имеющей расчетное сопротивление растяжению болта R_bh = 75,5 кН/см² согласно табл. 3.12.

Способ регулирования натяжения высокопрочных болтов принимается по моменту закручивания. Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле

где – коэффициент трения, принимаемый согласно табл. 3.13 в зависимости от способа обработки поверхности;

_h – коэффициент надежности болтового соединения, принимаемый по табл. 3.13.

Необходимое количество высокопрочных болтов в соединении для восприятия продольной силы N

n ≥ N/(Q_bhk_s_b_с),

где k_s – количество плоскостей трения соединяемых элементов;

_с – коэффициент условий работы элемента конструкции;

_b – коэффициент условий работы фрикционного соединения.

Расчет стыков поясов и стенки производится раздельно. Приравнивая кривизну балки в целом 1/ρ = M_max/(EI_x) (здесь  – радиус кривизны) к кривизне ее составляющих: стенки M_w/(EI_w) и поясов M_f /(EI_f), находятся изгибающие моменты, приходящиеся на стенку M_w и на пояса M_f, которые распределяются пропорционально их жесткостям, соответственно EI_w и ЕI_f.

Изгибающие моменты, приходящиеся:

на стенку

M_w = M_max(I_w/I_x);

на пояса

M_f = M_max(I_f /I_x).