Металеві конструкції

МОНТАЖНІ СТИКИ

Для прокатних профілів конструкція монтажних стиків аналогічна заводським. У балках складе­них перерізів монтажні стики найчастіше вико­нують за допомогою зварювання та високоміцних болтів.

При використанні зварювання з'єднання ви­конують за допомогою стикових швів. Міцність стику перевіряють як суцільний переріз. Напру­ження у ньому не повинні перевищувати розра­хункового опору стикового зварного з'єднання

Rwy, Rum. У зв'язку з тим, що за відсутності ус­таткування для фізичних методів контролю якос­ті з'єднання у розтягненій зоні Rwy = 0,85Ry, доцільно монтажний стик розміщувати за межами зони дії найбільшого згинального моменту, в перерізах, для яких М < 0,85Мтах. Для забезпе­чення рівноміцності стику ефективним також є застосування навскісного стику розтягненої поли­чки та вивідних планок для стикових швів обох поличок.

Для зменшення залишкових напружень завод­ські шви, що з'єднують стінку з поличками, не доводять до місця стику на 500 мм. З цією ж метою обов'язковим є дотримання порядку зва­рювання (рис. 5.18). Матеріали для зварювання повинні відповідати марці матеріалів поличок і стінки балки, а технологія зварювання — забез­печувати повне проплавлення з'єднуваних еле­ментів.

Крім зварювання, у монтажних стиках вико­ристовують з'єднання на високоміцних болтах і болтах підвищеної точності. З'єднання на заклеп­ках застосовують обмежено. Незважаючи на вищу вартість високоміцних болтів, вони технологіч - ніші, бо легко встановлюються і послаблення перерізу отворами при їх використанні часто не враховують.

У стиках з використанням болтів кожен еле­мент перерізу перекривають двосторонніми на­кладками. Це дає змогу зменшити кількість болтів та розміри накладок, оскільки болти працюють за двозрізною схемою. Відстані між болтами при­ймають 2,5...3,0 d. Це також забезпечує якнай­менші розміри накладок. Площа перерізу накла­док не повинна бути меншою за площу з'єдну­ваних елементів. З'єднання кожного з елементів розраховують незалежно, згідно з зусиллями, які в них діють.

Вважають, що вся перерізувальна сила пере­дається через накладки на стінці. Згинальний мо-

Мент розподіляють між елементами перерізу про­порційно до їх моментів інерції. Таким чином, зги­нальний момент, який передається через наклад­ки стінки:

M„,S = M, (5.79)

Де Ms. — згинальний момент І — моменти інерції стінки відносно центральної осі.

Частина згинального моменту, яка припадає на накладки поличок:

Mfs = Mt~ Мт. (5.80)

Як і в прокатних балках, момент Mys пере­дається у вигляді пари сил, прикладених на рівні центру ваги накладок верхньої та нижньої поли­чок. Можна вважати, що плече пари сил г до­рівнює відстані між центрами поличок:

Z = hw + tw. (5.81)

Таким чином, зусилля, яке діє на накладки по­личок

Nf, =

А найменша сумарна площа накладок кожної з поличок:

(5.83)

Ry - Yc

Для приєднання накладок до поличок з одного боку від стику необхідна така кількість болтів: при болтах підвищеної точності

(5.84)

(5.85)

Qbh

Де, • Ry — несуча здатність накладок; Aefs — сумарна розрахункова площа накладок; Ry — розрахунковий опір матеріалу накладок; Nh та Qbu — несуча здатність болта підвищеної точ­ності та високоміцного.

Нагадаємо, що розрахункову площу прийма­ють рівною площі нетто для болтів підвищеної точності As, ti, = A„s; для високоміцних болтів: A-r. s = As (площі брутто) при Ans > 0,85 As і At. ts = 1.18A,1S. при Ans < 0,85AS, для динамічних навантажень AeЈ s. = Ans.

Довжину накладок визначають за розміщен­ням потрібної кількості болтів.

Накладки на стінці приймають двосторонніми з товщиною, що дорівнює товщині стінки, чи на 1...2 мм меншою.

Через накладки на стінці, окрім перерізуваль­ної сили Qs, передається ще й частина згиналь­ного моменту Mll; v. Причому зусилля у болтах NM, які виникають від дії згинального моменту, роз­поділяються між болтами нерівномірно, а пропор­ційно відстані від нейтральної осі перерізу до болтів (рис. 5.19).

Найбільшими є зусилля у крайніх горизон­тальних рядах болтів NMmax, розміщених від осі на відстані ук (рис. 5.19).

Звідси зусилля у будь-якому г-му ряді болтів

N

JVM, max,

Ук

Де Уі та ук — відстані від нейтральної осі до г-го та найдальшого болтів.

Кожна пара болтів, симетричних відносно ней­тральної осі, створює момент М; = А'Мі • уь який є частиною зовнішнього M, us. Виходячи з умови рівноваги

К

(5.87)

Або в розгорнутій формі, підставляючи NMi, згід­но з (5.86):

К

М, тах ' У і

■ У І = ,

Ук

;=і

Де т — кількість вертикальних рядів болтів з одного боку стику. Звідси найбільше зусилля у болті від дії згинального моменту:

NM, m ах= ;; • (5-89)

Т £ • у?

І= і

Зусилля Nq, ідо виникають від перерізуваль­ної сили, розподіляються між болтами рівномірно.

Тобто на один болт припадає

Q,

= (5.90)

Де п — кількість болтів з одного боку стику.

Найбільша рівнодійна зусиль NM та Nq у бол­тах не повинна перевищувати несучої здатності болта:

Для болтів підвищеної точності

^M. ma* + N2Q<Nb - (5.91)

Для високоміцних болтів

+ < Qilh. (5.92)

Проектуючи стики, у першу чергу задаються типом і діаметром болтів, а також розміщують їх, виходячи з найменших кроків. При цьому кількість вертикальних рядів болтів, які припа­дають на накладки стінки з одного боку стику, доцільно приймати не менше двох і не більше трьох.

Далі перевіряють міцність з'єднання згідно з (5.84), (5.85), (5.91), (5.92). Якщо умова міцності не задовольняється, збільшують діаметр болтів. При значних запасах міцності зменшують кількість вертикальних рядів або збільшують кроки між болтами. Можна також зменшити діаметр. Але при цьому треба пам'ятати, що у межах одного стику всі болти мають бути одного діаметра.