Настилу) з головними балками

З’єднання балок настилу з головними балками в балочних клітках нормального типа виконують або поверховим, або в одному рівні (рис.2).

З усіх варіантів з’єднань поверхове обпирання є найпростішим, але воно через можливість вигину пояса головної балки може передавати лише невеликі реакції. Таке обпирання можна підсилити, поставивши під балку настилу ребро жорсткості і тим самим запобігти місцевому вигину верхнього поясу головної балки. При поверховому спиранні другорядних балок вузол з’єднання вирішують конструктивно (рис.8).

Рис.8 - Конструктивне рішення поверхового опирання балок

 

При з’єднанні в одному рівні балки настилу кріплять до спеціальних поперечних ребер жорсткості головної балки (рис. 9).

Рис.9 - Конструктивне рішення одного з можливих варіантів з’єднання

балок в одному рівні

 

Розрахунок з’єднання балок зводиться до визначення розмірів накладок, ребер, зварювальних швів або кількості болтів, працюючих на зріз, які прикріпляють балки одну до одної.

Розрахунковою силою є опорна реакція балки настилу, яку збільшують на 20%. При цьому, як правило, товщину ребер і накладок приймають не менше товщини стінки другорядної балки.

Розрахунки виконують в такій послідовності:

1) Перевірку міцності конструктивно прийнятих накладок виконують по формулі

, (50)

де , (51)

, (52)

, (53)

, (54)

, (55)

- коефіцієнт умов роботи табл.6 в [1].

Якщо умова формули не виконується, то змінюють товщину накладок.

2) Розрахунок швів, що прикріплюють накладки до стінки балки настилу.

Такі шви, як правило, виконують ручною зваркою і катет шва k_f призначають у межах від мінімально допустимого (який приймають по табл.38 в [1]) до максимально можливого k_f = 1,2 t _min (де t _min менша з товщин зварювальних листів).

Напруження у швах від розрахункової сили V_б.н.:

а) по металу шва

, (56)

б) по металу на межі сплавлення

. (57)

 

 

Опорна реакція відносно центру тяжіння шва створює згинальний момент

. (58)

Напруження у швах від дії згинального моменту:

а) по металу шва

, (59)

б) по металу на межі сплавлення

. (60)

Перевірку міцності швів виконують за формулами:

a) по металу шва

; (61)

б) по металу на межі сплавлення

. (62)

3) Розрахунок болтів, що прикріплюють накладки до ребра головної балки. Для проведення розрахунку задаються класом і діаметром болтів.

Розрахункове зусилля N_b, яке може бути сприйняте одним болтом у з’єднанні:

а) з умови зрізу

, (63)

де R_bs. - розрахунковий опір зрізу болтів (за табл.58 в [1]); - коефіцієнт умов роботи з’єднання (за табл.35 в[1]); А - розрахункова площа перерізу болта; n_s = 2 - число площин зрізу;

б) із умови змину

, (64)

де R_bp. - розрахунковий опір змину елементів, з’єднаних болтами (за табл.59 в [1]); d - діаметр стержня болта; - найменша сумарна товщина елементів, стиснутих в одному напрямі.

 

Кількість болтів у з’єднанні знаходять за формулою

. (65)

Слід відзначити, що болти потрібно розташовувати відповідно до вимог табл.39 в [1].