Конструкционная характеристика стали. Основы расчета стальных конструкций. Соединения стальных конструкций. Проектирование конструкций балочной клетки. Проектирование центрально сжатых стержней, страница 22

            Швы крепления накладки могут рассчитываться по аналогии со швами крепления ребер в опорных частях, т.е. по (34) при n_w= 2 и обязательном выявлении более слабого сечения шва. Однако, учитывая, что длина швов, а с ними и самих накладок l_н, не должна быть чрезмерной (это просто неудобно в реализации), оправдано сначала назначить, принять катет шва достаточно большим k_f ≈ 8…16 мм, превышающем k_fmin по [1, табл. 38], но не более k_fmax = 1.2 t_min(t_min –меньшая из t_f и t_1,2), а затем найти расчетную длину швов

(мм)                                        (38)

            После этого необходимо убедиться в их работоспособности, как фланговых l_w ≤ 85β_fk_f, и окончательно законструировать поясные накладки по одному из возможных вариантов рис.38

            с учетом следующих рекомендаций:

            для решений вида «а, б» - 0.5 l_н/b_f ≤ 1.7;

            для – «в,г» и «д,е» ( по аналогии), позволяющих существенно увеличить суммарную расчетную (и рабочую) длину швов, - 0.5l_н/b_f ≤ 1/7; l₁ ≥ 5t_min (t_min – меньшая из t_f  и t_1,2); l₂ ≥ 5t_f; l₃ ≈ 40…50 мм (конструктивно).

            Замечания к рис.38:

1)  все решения вида «а…е» применимы, как возможные варианты, и для стыковки парными накладками полос, работающих на осевое растяжение – сжатие;

2)  до выполнения сварки положение обычно фиксируется временными, монтажными болтами, назначаемыми конструктивно (без расчета), которые на рисунках, для их упрощения не показаны.

В отличие от поясных, стыковые накладки стенки принимаются всегда парными. Их суммарная площадь в вертикальном поперечном для балки сечении должна быть не меньше площади сечения перекрываемой стенки – в равнопрочном стыке и в любом случае достаточной для восприятия действующих усилий M_w и Q_w. На практике прочность ручного углового шва R_wfγ_wfβ_f несколько меньше прочности стали R_y. Поэтому при действии обоих силовых параметров (общий случай их перераспределения) уточнение высоты и толщины соединительных накладок (b_н = 120…150 мм – конструктивно) следует из условия прочности швов, рис. 39, б, при k_f ≤ 1.2 t_w и t_н = k_f, по (10),

            ;

;

.

При наличии только поперечной силы (частный случай перераспределения) R_wfγ_wfβ_f > R_s, поэтому уточнять h_н и t_н (b_н – прежняя) следует из условия прочности накладок срезу

,

принимая t_н ≈ t_w и k_f = t_н.

            Болтовой стык – рис.35,в. Площадь сечения поясных накладок определяется из условия их прочности на сжатие (растяжение) при действии N_f с учетом ее ослабления отверстиями под болты.

.

            Ширина одиночных накладок принимается равной ширине пояса, а толщина t_н по А_н, но с ограничением t_н ≤ 40 мм. Несущая способность для одной поверхности трения одного высокопрочного болта – Q_bh определяется обычным образом (см. раздел 3.5, (17) при n_s = 1). Требуемое число болтов на полунакладке

            всегда округляется в большую сторону до четного значения (учитывается симметрия относительно плоскости стенки балки). Помещая затем болты в поперечном сечении накладки (важно помнить о наличии стенки, поясных швов и правилах установки, см. [1, табл. 39] и рис. 10). Уточняем одновременно число уместившихся в одном поперечном ряду отверстий – n, рис.40.

            Сечение накладки (заштриховано) оказывается существенно ослабленным отверстиями и подлежит обязательной проверке на прочность

,  А_n = t_н(b_f – nd_отв)

            Если все нормально, то уточняются число рядов – m и длина полунакладки. Если прочность не обеспечена или накладка слишком длинная,  0.5l_н > 2.5 b_f, то целесообразно применить компенсационные подкладки (на рис.40 показаны пунктиром). Их применение вообще весьма выгодно, т.к. позволяет: увеличить [Q_bh] за счет n_s = 2, уменьшить вдвое требуемое число болтов на поясных накладках, снизить их толщину и длину, уверенно обеспечить прочность ослабленных отверстиями сечений.