Сопряжение балок настила с главной балкой в одном уровне

Сопряжение балок в одном уровне способно передать большие опорные реакции. Недостаток этого сопряжения - необходимость выреза верхней полки и части стенки балки настила. Этот вырез несколько ослабляет сечение балки и увеличивает трудоемкость сопряжения.

Одним из вариантов сопряжения балок в одном уровне является примыкание одной балки к другой сбоку с передачей нагрузки через соединительные элементы, например, ребро жесткости (рисунок 4.4). Опорная реакция со стенки примыкающей балки настила передается через болты на ребро жесткости. Болты воспринимают усилия сдвига, соединяемых элементов.

 

1 – настил; 2 – балка настила; 3 – главная балка; 4 – крепление балок

Рисунок 4.3 – Этажное сопряжение балок

 

В качестве работающих применяют болты нормальной точности, а при больших опорных реакциях балок настила - высокопрочные болты. Учитывая неравномерность вовлечения болтов в работу, и с целью повышения надежности, параметры болтовых соединений (количество и диаметр болтов)

 

определяют по усилию на 20...25 % выше опорной реакции балки.

1 – настил; 2 – балка настила; 3 – ребро жесткости; 4 – главная балка

Рисунок 4.4 – Сопряжение балок в одном уровне

 

 

При болтах нормальной и повышенной точности требуемое количество болтов

 

; (4.34)

где - меньшее из значений расчетного усилия для одного болта на срез или смятие.

Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом на срез определяем по формуле [4]

 

; (4.35)

на смятие

 

, (4.36)

где - коэффициент условия работы соединения [4]; принимается по таблице 4.4;

 

Таблица 4.4 – Коэффициенты условий работы болтовых соединений

Характеристика соединения	Коэффициент условий работы соединения
1 Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах: класса точности А	1,0
классов точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым натяжением	0,9
2 Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при a= 1,5 d и b= 2 d в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МПа (кг/см^2): до 285 (2900)	0,8
св. 285 (2900) до 380 (3900)	0,75
Обозначения, принятые в таблице: а - расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия; b - между центрами отверстий; d - диаметр отверстия для болта. Примечание - Коэффициенты, установленные в поз.1 и 2, следует учитывать одновременно.

 

и - расчетные сопротивления болтовых соединений на срез и смятие [4];

А - расчетная площадь сечения стержня болта; можно принимать по таблице 4.12;

S t - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; при данной схеме сопряжения - это толщина ребра жесткости;

n_s - число расчетных срезов одного болта; в данном случае n_s = 1;

d - наружный диаметр стержня болта; рекомендуется применять болты диаметром 20; 24 мм.

Сечения соединяемых элементов следует проверить на срез с учетом ослабления отверстиями под болты, т.е. по площади нетто [4]:

, (4.37)

где h и t - высота и толщина сечения соединительного элемента;

d - диаметр болтов.