Поясные соединения в составных балках
При отсутствии поперечных ребер жесткости для передачи неподвижных сосредоточенных нагрузок, приложенных к верхнему поясу, а также при приложении неподвижной сосредоточенной нагрузки к нижнему поясу независимо от наличия ребер жесткости в местах приложения нагрузки поясные соединения следует рассчитывать как для подвижной нагрузки.
Сварные швы, выполненные с проваром на всю толщину стенки, следует считать равнопрочными со стенкой.
Таблица 43
Характер нагрузки | Поясные соединения | Формулы для расчета поясных соединений в составных балках | ||
Неподвижная | Сварные | (193) | ||
(194) | ||||
Фрикционные | (195) | |||
Подвижная | Сварные (двусторонние швы) | (196) | ||
(197) | ||||
Фрикционные | (198) | |||
Обозначения, принятые в таблице 43: Т = QS/I - сдвигающее пояс усилие на единицу длины, вызываемое поперечной силой Q (здесь S - статический момент брутто пояса балки относительно центральной оси); п - количество угловых швов: при двусторонних швах п = 2, при односторонних п = 1; Qbh, к - величины, определяемые согласно 14.3.3, 14.3.4; V = γfγf1Fn/lef - давление от сосредоточенного груза Fn на единицу длины, определяемое с учетом требований 8.2.2 и 8.3.3 (для неподвижных грузов γf1 = 1);
γf и γf1 - коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые по СП 20.13330; s - шаг поясных болтов; α - коэффициент, принимаемый равным: α = 0,4 при нагрузке по верхнему поясу балки, к которому пристрогана стенка, и α = 1,0 при отсутствии пристрожки стенки или при нагрузке по нижнему поясу. |
Расчет сварных и болтовых соединений металлических конструкций.
Расчет сварных стыковых соединений при действии осевой силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять по формуле
(175)
где t - наименьшая из толщин соединяемых элементов;
lw - расчетная длина шва, равная полной его длине, уменьшенной на 2t, или полной его длине, если концы шва выведены за пределы стыка.
При расчете сварных стыковых соединений элементов из стали с отношением Ru / γu > Ry, эксплуатация которых возможна и после достижения металлом предела текучести, а также из стали с пределом текучести Ryn > 440 Н/мм2 в формуле (175) вместо Rwy следует принимать Rwu / γu.
Расчет сварных стыковых соединений выполнять не требуется при применении сварочных материалов согласно приложению Г, полном проваре соединяемых элементов и физическом контроле качества соединений при растяжении.
|
|
14.1.15 Сварные стыковые соединения, выполненные без физического контроля качества, при одновременном действии в одном и том же сечении шва нормальных σwx и σwy у и касательных τwxy напряжений следует проверять по формуле (44), принимая в ней
14.1.16 Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (рисунок 20) по формулам:
(176)
(177)
где lw - расчетная длина швов в сварном соединении, равная суммарной длине всех его участков за вычетом по 1 см на каждом непрерывном участке шва;
βf, βz - коэффициенты, принимаемые по таблице 39.
1 - по металлу шва; 2 - по металлу границы сплавления
Рисунок 20 -Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом
14.1.17 Расчет сварных соединений с угловыми швами при действии момента М в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения швов, следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
(178)
по металлу границы сплавления
(179)
где Wf и Wz - моменты сопротивления расчетных сечений сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно.
|
|
14.1.18 Расчет сварного соединения с угловыми швами при действии момента М в плоскости расположения этих швов следует выполнять на срез (условный) по одному из двух сечений (см. рисунок 20) по формулам:
по металлу шва
(180)
по металлу границы сплавления
(181)
где х и у - координаты точки сварного соединения, наиболее удаленной от центра тяжести О расчетного сечения этого соединения (рисунок 21);
Ifx, Ifу - моменты инерции расчетного сечения сварного соединения по металлу шва относительно его главных осей х - х и у - у соответственно;
Izx, Izу - то же, по металлу границы сплавления.
Рисунок 21 - Расчетная схема сварного соединения
14.1.19 При расчете сварного соединения с угловыми швами на одновременное действие продольной N и поперечной V сил и момента М (см. рисунок 21) должны быть выполнены условия
(182)
где τf и τz - напряжения в точке расчетного сечения сварного соединения по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно, определяемые по формуле
(183)
|
|
14.1.20 Нахлесточные соединения элементов толщиной до 4 мм допускается осуществлять точечным швом дуговой сваркой сквозным проплавлением; при этом несущую способность одной точки следует принимать равной меньшему из двух предельных значений:
при срезе
(184)
при вырыве
(185)
где d - диаметр точечного шва в плоскости соединяемых элементов, принимаемый по ГОСТ 14776;
при применении способа сварки, не предусмотренного ГОСТ 14776, значение d следует согласовывать и принимать в установленном порядке;
β = 1,1 при сварке элементов равной толщины;
β = 1,9 при сварке элементов с разными толщинами, отличающимися в 2 и более раза; при меньшем отличии в толщинах значение β следует принимать по интерполяции;
t - меньшая из толщин свариваемых элементов.
Болтовое соединение
14.2.9 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, в зависимости от вида напряженного состояния следует определять по формулам:
при срезе
(186)
при смятии
(187)
при растяжении
(188)
где Rbs, Rbp, Rbt - расчетные сопротивления одноболтовых соединений;
Аb и Аbп - площади сечений стержня болта брутто и резьбовой части нетто соответственно, принимаемые согласно таблице Г.9 приложения Г;
ns - число расчетных срезов одного болта;
db - наружный диаметр стержня болта;
Σt - наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении;
γс - коэффициент условий работы, определяемый по таблице 1;
γb - коэффициент условий работы болтового соединения, определяемый по таблице 41 и принимаемый не более 1,0.
14.2.10 При действии на болтовое соединение силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. В этом случае количество болтов в соединении следует определять по формуле
(189)
где Nb,min - наименьшее из значений Nbs или Nbp, либо значение Nbt, вычисленное согласно требованиям 14.2.9.
В случаях когда в стыке расстояние l между крайними болтами вдоль сдвигающего усилия превышает 16d, значение п в формуле (189) следует увеличивать путем деления на коэффициент β = 1 - 0,005(l / d - 16), принимаемый равным не менее 0,75. Это требование не распространяется при действии усилия по всей длине соединения (например, в поясном соединении балки).
Таблица 41
Характеристика | Предел текучести Ryn cтали соединяемых элементов, Н/мм2 | Значения a/d, s/d | Значение коэффициента γb | |
болтового соединения | напряженного состояния | |||
Одноболтовое, болт классов точности А, В или высокопрочный | Срез | - | - | 1,0 |
Смятие | До 285 | 1,5 ≤ a/d ≤ 2; 1,35 ≤ a/d < 1,5 | 0,4a/d + 0,2 | |
a/d - 0,7 | ||||
Св. 285 | 0,5a/d | |||
до 375 | 0,67a/d - 0,25 | |||
Св. 375 | a/d ≥ 2,5 | 1,0 | ||
Многоболтовое, болты класса точности А | Срез | - | - | 1,0 |
Смятие | До 285 | 1,5 ≤ a/d ≤ 2 2 ≤ s/d ≤ 2,5 | 0,4a/d + 0,2 | |
0,4s/d | ||||
Св. 285 | 0,5a/d | |||
до 375 | 0,5s/d - 0,25 | |||
Св. 375 | a/d ≥ 2,5 | 1,0 | ||
s/d ≥ 3 | 1,0 | |||
Обозначения, принятые в таблице 41: а - расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия; s - расстояние вдоль усилия между центрами отверстий; d - диаметр отверстия для болта. Примечания: 1 Для расчета многоболтового соединения на срез и смятие при болтах класса точности В, а также при высокопрочных болтах без регулируемого натяжения при всех значениях предела текучести Ryn стали соединяемых элементов значения коэффициента γb следует умножать на 0,9. 2 Для расчета многоболтового соединения на смятие следует принимать значение γb меньшее из вычисленных при принятых значениях d, a, s. |
14.2.13 При одновременном действии на болтовое соединение усилий, вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт, наряду с проверкой по формуле (188), следует проверять по формуле
(190)
где Ns и Nt - усилия, действующие на болт, срезывающее и растягивающее соответственно;
Nbs и Nbt - расчетные усилия, определяемые согласно требованиям 14.2.9.
14.2.14 В креплениях одного элемента к другому через прокладки или иные промежуточные элементы, а также в элементах с односторонней накладкой количество болтов по сравнению с расчетом следует увеличивать на 10 %.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 841; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!