2.2.10. Расчет и конструирование монтажного стыка

М онтажный стык выполняется с накладками на высокопрочных болтах диаметром 20 мм.

Суммарная площадь поперечного сечения накладок должна быть не менее площади поперечного сечения перекрываемых элементов. Располагается стык в средней трети балки на равном расстоянии от смежных ребер (в зависимости от расчетной схемы балки, см.рис.5).

Расчеты стыков полок и стенки выполняются раздельно.

Изгибающий момент, действующий в сечении, распределяется между полками и стенкой пропорционально моментам инерции. Поперечная сила полностью передается через стенку.

Рис. 9. К расчету

монтажного стыка

или

Несущая способность одного высокопрочного болта Q_bh определяется [1, ф. 131*, п.11.13*].

Расчет стыка полок

Полка балки перекрывается тремя накладками: одна верхняя и две нижние, ширина которых определяется по рис.9.

Ширина верхней накладки

b_вн = b_n.

Ширина нижней накладки

b_нн = (b_n – t_cm – 2k_f – 2 см) ∙ 0,5.

Продольное усилие, передающееся через полку балки:

.

Толщина накладок определяется из условия , и принимается по ГОСТу на листовую сталь.

Количество высокопрочных болтов определяется для полунакладки и должно быть округлено в большую сторону до четного значения [1, ф. 132*]: расстояния между центрами болтов и до краев элементов назначать по [1, табл.39].

Размещаются болты в рядовом или шахматном порядке на минимальных расстояниях в соответствии с [1, табл. 39] в зависимости от количества болтов (рис.10).

Рис. 10. Размещение болтов в стыке полок

Расчет стыка стенки

Стенка перекрывается двумя вертикальными накладками (рис.11).

Рис. 11. Размещение болтов в стыке стенки

Высота накладки равна см.

Толщина накладок определяется так же, как толщина накладок полки, т.е. из условия равенства площадей, перекрываемых и перекрывающих элементов.

Поперечная сила распределяется равномерно на все болты полунакладки:

,

где п – число болтов на полунакладке, определяемое после конструи-рования; Q_стыка – поперечная сила в месте стыка (см.рис.5).

Для определения усилий от момента болты расставляются по высоте стенки на принятое количество горизонтальных рядов симметрично относительно нейтральной оси.

Усилие в наиболее загруженном болте

где т – количество вертикальных рядов болтов в полунакладке; l_max – максимальное расстояние между крайними симметрично расположенными болтами; l_i – расстояние между парами болтов, расположенных симметрично относительно оси х;  сумма квадратов шагов болтов.

Условие прочности для наиболее загруженного болта от изгибающего момента и поперечной силы:

где S – равнодействующая усилий в болте от момента и поперечной силы; Q_вh – расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по [1, ф. 131*].

Если условие прочности не выполняется, необходимо изменить количество рядов по вертикали или уменьшить шаг болтов и повторить расчет.

Шаги болтов по ширине накладки принимаются минимальными в соответствии с [1, табл. 39].