Суть перевірки міцності симетрично підсиленого центрально розтягнутого елемента за критерієм розвинутих пластичних деформацій.

-Проверка прочности элементов по критерию развитых пластических деформаций выполняется по формулам:

центрально-растянутые или сжатые симметрично усиленные элементы

;

,

g_N = 0,95 - для растянутых элементов или сжатых элементов, усиленных без использования сварки; g_N = 0,95 - 0,1(a + b - 1) - для сжатых элементов, усиленных с помощью сварки.

Підсилення вузлів клепаних ферм.

Усиление узлов клепаных ферм целесообразно производить с помощью сварки (если позволяет качество металла и швы воспримут все усилие) или же способом передачи усилия на уголковый коротыш и затем на фасонку через болты класса точности А (рис. 8, а).

Рис. 8. Усиление узлов крепления стержней стропильных ферм

Підсилення вузлів зварних ферм.

 

Усиление сварных швов в узлах крепления стержней стропильных ферм можно выполнять в необходимых случаях с использованием дополнительных фасонок (рис. 8, а, б).

 

Суть перевірки міцності симетрично підсиленого центрально стиснутого елемента за критерієм розвинутих пластичних деформацій.

-Проверка прочности элементов по критерию развитых пластических деформаций выполняется по формулам:

центрально-растянутые или сжатые симметрично усиленные элементы

;

,

g_N = 0,95 - для растянутых элементов или сжатых элементов, усиленных без использования сварки; g_N = 0,95 - 0,1(a + b - 1) - для сжатых элементов, усиленных с помощью сварки.

Симетричне та несиметричне двобічне підсилення балок способом збільшення перерізу. Оцінка цих двох схем з точки зору витрат матеріалу на підсилення.

При усилении балок путем увеличения сечения (рис. 3) наиболее рациональными по расходу стали являются двусторонние симметричные или близкие к симметричным схемы усиления «а» - «е»с расположением элементов усиления по возможности дальше от центра тяжести не усиленного сечения балки

 

Рис. 3.Симетрическое усиление балок путем увеличения сечений

 

 

Рис. 3.Несиметрическое усиление балок путем увеличения сечений

 

Підсилення металевих балок підведенням шпренгелів. Конструювання і основи розрахунку.

При наличии свободного пространства под центральной частью балки эффективными могут быть схемы «д» и «е» с одно- или двустоечным шпренгелем. При использовании этих схем следует обеспечить конструктивные методы раскрепления точек перегиба шпренгеля из плоскости системы.

 

 

 

Підсилення металевих балок підведенням затяжок. Конструювання і основи розрахунку.

Рекомендуется также способы усиления балок с помощью дополнительных затяжек (схемы «ж» и «з»)

 

Особливості розрахунку кінцевих ділянок зварних швів для кріплення підсилювальних елементів при підсиленні способом збільшення перерізу.

Концевые участки шпоночных швов присоединения элементов усиления к основному стержню или узловым фасонкам должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу. Их толщина может назначаться большей, чем толщина связующих швов. Минимальные длины концевых участков подсчитываются по формуле

см, (31)

где ; A_r - площадь поперечного сечения элемента усиления.

При усилении изгибаемых элементов (N = 0) следует принимать .

4.17. Минимальный катет сплошных швов, крепящих элементы усиления, определяется выражением

. (32)

Концевые участки швов могут назначаться с увеличенным катетом, а их прочность (при расчетной длине 85b_w k _f) проверяется по формуле

.

Способи прикріплення підсилювальних елементів при підсиленні збільшенням перерізу і основи розрахунку.

При усилении статически нагруженных конструкций III и IV классов, эксплуатируемых при температуре выше минус 30° С в неагрессивной, среде, рекомендуется использовать прерывистые (шпоночные) швы (рис. 16, а). Шаг шпонок следует принимать максимально допустимым по расчету, но не свыше 80 i_min в растянутых и 40 i _min в сжатых элементах усиления. Здесь i _min - минимальный радиус инерции элемента усиления относительно его собственной центральной оси.

Для конструкций I и II классов использование прерывистых швов не допускается.

Рис. 16. Присоединение элементов усиления

а - прерывистыми швами; б сплошными швами; в - на болтах

4.15. Расчет непрерывных участков шпоночных швов осуществляется на сдвигающее усилие

, (29)

где Q_max - наибольшая поперечная сила в пределах длины элементов усиления.

Для сжатых стержней Q_max ³ Q_fic, где Q_fic - условная поперечная сила для усиленного стержня, определяемая по п. 5.8 СНиП II-23-81*;

S_r - статический момент элемента усиления относительно центральной оси усиленного сечения; а_w - шаг шпонок шва (см. рис. 16, а).

4.16. Минимальные длины участков шпоночных швов определяют по выражению

см, (30)

где a_w - коэффициент, характеризующий распределение усилий между швами, прикрепляющими элемент усиления к основному стержню и равный доле общего усилия Т, относящийся к рассматриваемому шву. Здесь и далее под b_w, g_w и R _w подразумеваются значения b_f и b_z, g_wf и g_wz, R _wf и R _wz, принимаемые по п. 11.2 СНиП II-23-81* для двух расчетных сечений. Длину участка шпоночного шва следует принимать не менее 50 мм.

Концевые участки шпоночных швов присоединения элементов усиления к основному стержню или узловым фасонкам должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу. Их толщина может назначаться большей, чем толщина связующих швов. Минимальные длины концевых участков подсчитываются по формуле

см, (31)

где ; A_r - площадь поперечного сечения элемента усиления.

При усилении изгибаемых элементов (N = 0) следует принимать .

4.17. Минимальный катет сплошных швов (рис. 16, б), крепящих элементы усиления, определяется выражением

. (32)

Концевые участки швов могут назначаться с увеличенным катетом, а их прочность (при расчетной длине 85b_w k _f) проверяется по формуле

.

Применение болтов (рис. 16, в) для присоединения элементов усиления рекомендуется в случаях, когда:

болтовые соединения технологически более удобны;

материал усиливаемого элемента не допускает применения сварки;

желательно избежать возникновения дополнительных сварочных напряжений и деформаций.

Проектировать соединения следует с учетом минимального ослабления сечений. С этой целью диаметр болтов следует принимать минимальным, а их размещение задавать со сбитым шагом по отношению к существующим болтам или заклепкам. Шаг промежуточных соединений принимается не более 40 i в сжатых и 80 i в растянутых элементах усиления и определяется по формуле

, (34)

где [ N _в]_min - минимальная несущая способность болта (по сдвигу, срезу или смятию, определяемая по п. 3.5 СНиП II-23-81*).

Прочность концевых участков соединений элемента усиления проверяется по формуле

, (35)

где n - количество болтов на концевом участке соединения (см. рис. 16, в); а_в - расчетный шаг болтов.