КР_МК. Направлении L

• Название: Направлении L
• Дата: 09.11.2021
• Размер: 1.61 Mb.
• Имя файла: КР_МК.docx
• Тип: Документы; #267254
• страница: 11 из 16

Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах.

1. Общие указания

При определении места стыка следует исходить из предположения, что по условиям транспортировки балка должна быть разделена на две отправочные марки, так, чтобы раз- ница их длин была минимальной. Тогда местоположение стыка определится по несущей способности сечения, ослабленного отверстиями под болты.

2. Предварительная разработка конструкции

^{При h}b^{= 145 см рекомендуется применять следующие диаметры высокопрочных болтов d}b^{: 16, 20, 24 мм. Площади сечений нетто A}bn ^{этих болтов соответственно равны 1,57, 2,45 и 3,53 см2 по табл. Г.9 [1]. Принимаем предварительно d}b^{= 20 мм. Диаметр отверстия под болт d= d}b^{+ 3 = 23 мм.}

Из конструктивных соображений и унификации толщина каждой из двух накладок ^{для стенки t}н^{принимается равной толщине стенки t}w^{. Размеры накладок по ширине и длине} должны быть минимальными. размещение болтов производится с учетом допустимых минимальных и максимальных расстояний между центрами болтов и от центра болта до края элемента по табл. 40 [1]. При этом расстояние округляют до величины кратной 5 мм в большую или меньшую сторону для минимальных и максимальных расстояний соответственно. Зазор между отправочными марками принимаем равным 10 мм (см. рис. 14). Число вертикальных рядов в стенке по одну сторону от стыка n = 2, минимальное расстояние между ними 2,5d= 2,5·23 = 60 мм, расстояние от края стенки или накладки до ближайшего ряда для фрикционного соединения 1,3d= 1,3·23 = 30 мм. Шаг болтов по вертикали обычно составляет (4÷6)d= 92÷138 мм, принимаем его равным 120 мм. При этом расстояние «с» между крайним болтом в вертикальном ряду и внутренней гранью пояса должно находиться

в пределах 60÷120 мм. В нашем случае с= 90 мм.

^{Толщина накладок в поясе должна быть больше 0,5t}f^{= 10 мм. Расстояние между внутренними накладками d}1 ^{≥ 40 мм. Площадь сечения накладок должна быть не меньше} площади пояса.

Для пояса следует принять четырехрядное расположение болтов, а если четыре ряда не размещаются в соответствии с требованиями табл.40 [1] (в случае узкого пояса) – шахматное или двурядное расположение болтов. В случае широкого пояса следует принять шестирядное расположение болтов, чтобы расстояние между болтами не превышало максимальное (8dотв или 12tmin).

3. Определение места стыка

Сечение с ослаблениями отверстиями представлено на рис. 14.


Рис. 14 Сечение главной балки, ослабленное отверстиями под болты
Момент инерции ослаблений (отверстиями) сечения пояса:



То же сечения стенки:

i
где _^{l2  122  362  602  842  1082  1322  41184см2}

Момент инерции ослаблений всего сечения:



Момент инерции сечения с учетом ослаблений (нетто):


n x осл
I  I  I  1750000  283610  1466390 см<sup>4

Так как I</sup>n = 1466390 ^{< 0,85Ix = 1487510 см4, то в соответствии с п. 14.3.11. [1] условный момент инерции сечения принимаем равным I}c ^{= 1,18I}n ^{= 1730340 см4. Условный момент сопротивления сечения:}

Рис. 15 Конструкция стыка


^{Так как W}c= 22327^<Wтр= 21615,48 см<sup>3, прочность по нормальным напряжения обеспечена во всей балке. В целях удобства транспортировки берем место стыка по середине. С учетом того, что расстояние от стыка до ближайшего ребра жесткости должно быть не менее 0,5 м, принимаем что стык будет располагаться в 3 отсеке на расстоянии 0,5 м от центрального ребра и расстояние от стыка до левой опоры равно xcm = 3 · a – 0,5 = 3 · 2,1 – 0,5 = 5,8 м.

Момент в сечении х= х</sup>ст^{= 6,1м:}

M_x (R_А  0,5P)  x_ст P (x_ст 2a)  P (x_ст a)  167,94  0,5  55,98 5,8 

 55,98  5,8  2  2,1 55,98  5,8  2,1  515 тм.

4. Расчет стыка стенки

Момент, воспринимаемый стенкой:

где

^{Поперечная сила, воспринимаемая стенкой: Q}w^=Qx<sup>= 24,07 т.

Усилие, приходящееся на крайний болт вертикального ряда от момента M</sup>w^:



где n – число вертикальных рядов болтов по одну сторону от стыка. ^{То же от поперечной силы Q}w^:

где m– число болтов в вертикальном ряду.

Суммарное усилие, приходящееся на крайний болт вертикального ряда:

Предельное усилие многоболтового соединения, приходящееся на одну поверхность трения одного болта, в соответствии с формулой 191 [1]:






где μ – коэффициент трения, принимаемый по табл. 42 [1] и равный для дробемётного способа обработки поверхностей 0,58;

^γh ^{– коэффициент надежности, принимаемый по табл. 42 [1] и равный для дробемётного} способа обработки поверхностей при действии статической нагрузки, контроле натяжения болтов по моменту закручивания и разности номинальных диаметров отверстий и ^{болтов 3 мм γ}h<sup>= 1,12;

R</sup>bh^{– расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта, определяемое} согласно формуле 3 [1]:

^Rbh^{= 0,7·R}bun<sup>= 0,7·1078 Н/мм2 = 7694,78 кг/см2,

где R</sup>bun ^{– нормативное сопротивление болта, принимаемое согласно табл. Г.8 [1] и равное для d}b^{= 20 мм R}bun^{= 1078 Н/мм2.}

Тогда максимальное усилие, воспринимаемое одним болтом:

Предельное усилие многоболтового соединения, приходящееся на один болт в соответствии с ф. 192 [1]:

Прочность соединения стенки обеспечена.

где k – количество поверхностей трения в соединении, равное в нашем случае 2;

γ_с – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 1 [1];

γ_b – коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от числа n болтов, равный 1,0 при n ≥10.

Условие экономичности выполнено.

5. Расчет стыка пояса

1. 
   Определение числа болтов в стыке пояса
   

^{Момент, воспринимаемый поясами: M}f^=Mx=5,8–Mw^{= 515 – 110,69 = 404,31 тм} Продольное усилие в поясе:

Требуемое число болтов (по одну сторону от оси стыка):

b
Принимаем 14 болтов (четное число, большее, чем n^тр ).

2. 
   Проверка прочности накладок
   

^{Пусть толщина накладок в поясе t}н^{= 12 мм > 0,5t}f<sup>= 10 мм.

Ширина наружной накладки b</sup>н^{= b}f<sup>= 560 мм.

Ширина внутренней накладки b</sup>н<sup>’должна быть не больше, чем

b</sup>н^’≤0,5(bf<sup>– 40мм) = 260 мм.

Принимаем b</sup>н<sup>’= 260 мм (кратно 10 мм), тогда:

d</sup>1^{= b}н ^{– 2b}н^{’ = 560 – 2·260 = 40 мм.}

Площадь сечения накладок:



Прочность накладок обеспечена.

Окончательно принятая конструкция монтажного стыка показана на рис. 15.