4.2. Монтажный узел главной балки

Рис. 12. Монтажный узел главной балки

Принимаем монтажный стык главной балки в середине пролета. Вследствие больших усилий, действующих в стыке целесообразно устройство стыка на высокопрочных болтах.

1. Назначаем диаметр, марку стали болтов и способ обработки поверхностей:

Диаметр высокопрочных болтов: 20 мм.

Марка стали: 40Х «селект».

Способ обработки поверхности – дробеструйный двух поверхностей без консервации.

2. Определение несущей способности соединения на одном болте:

,

где

– временное сопротивление материала болта, принимаемое по табл. 61 СНиП II-23-81*, равным ; – площадь сечения болта нетто, принимаемая по табл. 62 СНиП II-23-81*, равной ; – коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов, принимаемый равным ; – коэффициент надежности соединения, принимаемый по табл. 36 СНиП II-23-81*, равным ; – количество поверхностей трения соединяемых элементов, принимаемое равным ; – коэффициент трения, принимаемый по табл. 36 СНиП II-23-81*, равным .

.

4. Определение усилий действующих в сечении:

Момент, действующий в стенке:

,

.

Момент, действующий в полке:

,

.

Продольное усилие, действующее в болтах:

,

.

5. Определение количества болтов в полке:

,

.

Принимаем .

6. Определение количества болтов в стенке:

Принимаем , .

При двух вертикальных рядах болтов в полунакладке количество болтов в одном вертикальном ряду можно определить в зависимости от коэффициента:

,

.

По табл. 3 [6] принимаем .

7. Проверяем прочность ослабленного сечения полки:

,

где		– площадь сечения полки нетто, принимаемая равной: ,
		где		– количество отверстий в одном сечении, принимаемое равным .
		.

,

,

.

Условие не выполняется.

Увеличиваем толщину полки

,

,

.

Вывод. Прочность сечения обеспечена.

8. Расположение болтов и определение размеров накладок:

8.1. Толщина накладок в стенке:

,

.

8.2. Толщина накладок в полках:

Для полки наружная накладка равна ширине полки, а внутренние накладки на 15...20 мм меньше свеса полки.

Суммарная площадь накладок на одной полке:

,

.

Принимаем толщину накладок , тогда

,

.

4.3. Узел сопряжения главной балки и балки настила

Рис. 13. Узел сопряжения главной балки и балки настила

1. Назначаем диаметр, класс точности и класс прочности болтов:

Диаметр болтов: 20 мм.

Класс точности: B.

Класс прочности: 5.6.

2. Определение несущей способности соединения на одном болте:

2.1. Из условия прочности болта на срез:

,

где

– расчетное сопротивление срезу материала болта, принимаемое по табл. 58 СНиП II-23-81*, равным ; – площадь сечения болта, принимаемая по табл. 62 СНиП II-23-81*, равной ; – количество плоскостей среза одного болта, принимаем равным ; – коэффициент условия работы болтового соединения, принимаемый по табл. 35 СНиП II-23-81*, равным: .

.

2.2. Из условия прочности соединяемых элементов на смятие:

,

где

.

– расчетное сопротивление смятию соединяемых элементов, принимаемое по табл. 58 СНиП II-23-81*, с учетом временного сопротивления стали соединяемых элементов (табл. 51), равным ; – минимальная суммарная толщина элементов сминаемых в одном направлении, принимаем равной толщине стенки балки настила .

.

3. Определение количества болтов:

,

где

– продольная сила, действующая в узле, принимаемая равной ; – минимальная несущая способность болта, принимаемая равной .

.

Принимаем .

4. Увеличиваем полученное при расчете балки настила максимальное касательное напряжение за счет ослабления стенки балки отверстиями под болты в месте передачи опорной реакции:

,

где		– коэффициент, принимаемый равным: ,
		где		– расстояние между центрами тяжести отверстий, принимаемое равным мм.
		.

.