Расчет стыка поясов

Определяем распределение момента между поясами и стенкой

M_f = M_x – M_w = 2361,6 – 586,4 = 1775,2 кН×м

Усилия в поясных накладках равны

Требуемая площадь накладок на пояс нетто равна

Принимаем двусторонние накладки с наружной стороны 360 х 12 мм, с внутренней стороны пояса две накладки 160 х12 мм.

Предполагая в каждом ряду по 4 болта, найдем площадь накладок с учетом ослабления, диаметр отверстия под болты d = 20 мм – d₀ = 23 мм

A_bcf,n = (36- 4×2,3)×1,2 + 2×(16 - 2×2,3)×1,2 = 59,52см² > A_bcf,r = 58,33 см²

Площадь пояса с учетом ослабления отверстиями

A_f,n = (36 - 4×2,3)×1,8 = 48,24 см².

Суммарная площадь сечения накладок нетто больше, чем сечение пояса, поэтому проверку на прочность выполняем только по ослабленному сечению пояса. Поскольку A_f,n = 48,24 см² < 0,85 A_f = 0,85×64,8 = 55,08 см², то проверка производится по условной площади A_f,с = 1,18 A_f,n = 1,18×48,24 = 56,92 см² (см. п. 11.14 [ 1 ])

Условие прочности по ослабленному сечению не выполняется. С целью уменьшения ослабления сечения принимаем шахматное расположение болтов, при котором сечение ослабляется двумя отверстиями

A_f,n = (36 - 2×2,3)×1,8 = 56,52 см² >0,85 A_f = 55,08 см²

В этом случае проверка прочности пояса по ослабленному сечению выполняется по площади брутто, то есть по A_f = 64,8 см²,

При шахматном расположении болтов прочность полки обеспечена.

Расстояние между центрами болтов вдоль усилия должно быть не менее e +1,5 d₀ (e –расстояние между рядами поперек усилия). По табл.39 [ 1 ] e =2,5 d₀, отсюда минимальное расстояние между болтами равно (2,5 +1,5) d₀= 4 d₀ = 4×2,3=92 мм. Принимаем шаг 100 мм, см. рис. 8.1.

Расчетное усилие, которое может воспринято одним высокопрочным болтом, определяется по формуле (131)*[ 1 ]

Рис.8.1. Монтажный стык балки на высокопрочных болтах

.

где R_bh – расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта;
R_bh =0, 7 R_bun =0,7×110 = 77 кН/см²;

A_bh – площадь сечения болта нетто, A_bh=2,45см²;

k – число поверхностей трения, в данном случае k = 2;

g _b – коэффициент работы соединения, g _b = 1,0 при числе болтов 10 и более;

g _h – коэффициент надежности, принимаемый по табл.36* [ 1 ], g _h = 1,12;

m - коэффициент трения, принимаемый по табл. 36* [ 1 ], для газопламенного способа очистки m = 0,42

Необходимое число высокопрочных болтов:

шт.

Принимаем 10 болтов.