Главной балки

Главная балка может быть разбита на два или три отправочных элемента (в зависимости от пролета и грузоподъемности транспортных средств, рис.15). Монтажные стыки выполняются сварными или на высокопрочных болтах.

Рис. 15. Возможные виды деления главной балки на отправочные элементы.

В учебных целях необходимо рассмотреть оба варианта стыка. При выполнении сварного стыка в середине пролета и невозможности осуществления физических методов контроля шва необходимо выполнить стык верхнего пояса прямым, стык нижнего пояса - косым (рис.16).

При выполнении сварного стыка в 1/3 пролета и соблюдении условия

М£ 0,85М_max стыки обоих поясов выполняются прямыми (рис. 16).

Рис. 16. Сварной стык главной балки с косым и прямым срезом пояса.

Примечание. Цифрами показан пооперационный порядок сварки.

При выполнении сварных швов рекомендуется применение электродов с индексом А, обеспечивающих повышенную пластичность наплавленного металла.

При выполнении стыка на высокопрочных болтах рекомендуется принимать один диаметр болтов для поясов и стенки. Основным является диаметр 20 мм. Стык выполняется при помощи накладок. Изгибающий момент в стыке распределяется между поясами и стенкой пропорционально их жесткости.

Доля изгибающего момента, приходящегося на пояса,

M_ст - изгибающий момент в месте выполнения стыка, I_w - момент инерции стенки, I_хп - момент инерции всей балки.

Усилие в поясных накладках

Требуемая площадь накладки нетто

Необходимое количество высокопрочных болтов с одной стороны стыка

, (4.46)

где k - количество поверхностей трения соединяемых элементов; k =1 - при одной накладке на поясе; k =2 - при двух накладках на поясе; Q_bh- расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом.

, (4.47)

Рис. 17. Расположение болтов на стенке балки.

где R_bh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; R_bh=0,7R_bun; R_bun - наименьшее временное сопротивление по табл. 61 (1); m - коэффициент трения, принимается по табл.2, приложения 6; g_b - коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов (n), необходимых для восприятия расчетных усилий, принимается равным 0,8 при n<5; 0,9 при 5£n<10; 1,0 при n³10; A_bh- площадь сечения болта нетто, принимается по табл. 1 приложения 6; g_h - коэффициент надежности, принимается по табл. 2 приложения 6.

Конструируют соединения поясов, при этом расстояние между болтами принимается минимальным, согласно табл.3 приложения 6. Толщина стыковой накладки в случае, если она односторонняя, принимается равной толщине пояса t_f ,а ширина накладки b_н - может приниматься равной ширине пояса b_f (рис.17)

Прочность поясов (накладки), ослабленных отверстиями, проверяется с учетом, что 50% усилия, действующего в рассматриваемом сечении, передано силами трения.

,

где N’=0,5N_Н; A’_n=A_n - при динамических нагрузках; A’_n=A - при статических нагрузках, если A_n³0,85A, или по условной площади A_c=1,18A_n - при A_n£0,85A;N_Н - усилие в рассматриваемом поперечном сечении пояса (накладки) определяется по эпюре нормальных усилий в рассматриваемом элемента; A_n - площадь сечения нетто; A - площадь сечения брутто.

Доля изгибающего момента, приходящегося на стенку

Стык стенки проектируют с учетом того, что толщину каждой накладки по стенке принимают на 2-4 мм меньше, чем толщина стенки балки, но не менее 6 мм. Минимальное количество вертикальных рядов принимается равным двум, расстояния между вертикальными рядами болтов принимаются минимальными. Расстояния между горизонтальными рядами принимаются близкими к максимальным, количество горизонтальных рядов должно быть четным. Расстояния между крайними горизонтальными рядами болтов

l_макс@h_w-(120-180) мм

Если l_макс³3К, где при шаге вертикальных рядов 100 мм D =100(2m-1)- расстояние между крайними вертикальными рядами болтов полунакладки (см рис.17), то усилие в болтах наиболее загруженного горизонтального ряда (крайнего) определяется от действия только изгибающего момента, следовательно, количество вертикальных рядов болтов : (4.48)

При совместном действии изгибающего момента и поперечной силы наибольшее усилие определяется как (4.49)

где m - число вертикальных рядов на накладке с одной стороны стыка; l_i - расстояние между болтами (рис. 14); Q - поперечная сила в месте стыка; n - число болтов в накладке по одну сторону стыка, k=2, число плоскостей трения.

Если l_макс<3D, то расчет стыка стенки следует выполнить по рекомендациям [4].

Для обеспечения прочности соединения необходимо, чтобы

, или

Если условие не удовлетворяется, то увеличивают диаметр или количество болтов.