Стики зварних складених балок

А. Заводські стики

Заводські стики поясів та стінки складених балок здійснюють з’єднанням листів до їх зібрання в балку, при цьому враховуються певні конструктивні вимоги: стик стінки не повинен співпадати з ребром жорсткості (віддалення не менше 10 t_w), з місцем примикання балок настилу та другорядних балок і т.ін. Як правило, стики поясів не співпадають зі стиками стінки.

На заводах шви в стиках виконують з фізичним контролем якості швів, а тому вони рівноміцні з основним металом і проектуються конструктивно.

Якщо не використовуються фізичні методи контролю якості швів, то стик розтягнутого поясу в перерізі з M_max роблять або косим (кут 60° до осі балки), що гарантує його рівноміцність з основним металом, або переносять стик в те місце балки, де напруження в поясі

s £ R_wy = 0,85 R_y.

Стики стиснутого поясу та стінки виконують завжди прямими в будь-яких місцях.

Б. Монтажні стики

Монтажний стик поясів і стінки проектується завжди в одному перерізі.

Оскільки на монтажній площадці зварювання виконується, як правило, без використання фізичних засобів контролю якості, то монтажні шви рівноміцні основному металу тільки при стиску (R_wy = R_y), а в розтягнутому поясі R_wy = 0,85 R_y. В цьому випадку в перерізі з M = M_max для розтягнутого поясу приймають косий шов, а для стиснутого поясу і стінки – прямий.

Якщо на монтажі застосовуються фізичні засоби контролю якості швів, то всі шви виконують прямими. Вони є рівноміцними з основним металом і можуть влаштовуватися в будь-якому місці.

При проектуванні стиків необхідно враховувати послідовність зварювання елементів балки для забезпечення найбільшої свободи деформацій окремих з’єднуваних елементів, що призводить до зменшення зварних усадочних напружень.

Покажемо стик до виконання монтажного зварювання.

Спочатку зварюють поперечні стикові шви стінки 1 і поясів 2, які мають найбільшу поперечну усадку. Залишені не завареними на заводі ділянки поясних швів довжиною ~500 мм дають можливість поясним листам дещо витягнутися при усадці швів 2. Останніми заварюють поясні шви 3, які мають незначну поздовжню усадку.

Зазор в стику залишають конструктивно 2 мм, а кромки поясних листів в місцях швів спеціально обробляють для забезпечення повного проварювання.

Досить часто зустрічаються випадки, коли балки виготовляють в польових майстернях, де відсутнє устаткування для точної обрізки листів та підготовки кромок під шви. Можливі випадки великих зазорів між частинами балок при монтажі. В цьому випадку здійснюють стик за допомогою накладок. Але це можливо лише для балок під статичне навантаження.

6.9.3. Монтажні стики складених балок

за допомогою болтів

Якщо при монтажі використовуються болти, то монтажний стик проектується на високоміцних болтах з накладками.

Площа перерізу накладок повинна бути не меншою площі перерізу перекриваємих елементів балки. Розрахунок стиків проводять для кожного елемента окремо.

Число “ n ” високоміцних болтів, які прикріплюють накладки до поясу, визначають за зусиллям, яке може бути передане через накладки (тобто за несучою здатністю накладок).

F_н = A_н R_y g_c.

Кількість болтів з однієї сторони накладок

(див. розрахунок високоміцних болтів),

де k – кількість поверхонь тертя (k = 2);

Q_{bh ­} – розрахункове зусилля, яке може бути сприйняте кожною поверхнею тертя.

Стик стінки перекривається накладками і передає частину моменту, яка припадає на стінку, і всю поперечну силу в місці стику. Частина моменту, що передається стінкою в місці стику (пропорційна моменту інерції стінки)

.

Далі задаються розміщенням болтів (як правило, в два ряди з кожної сторони стика) і визначають зусилля на найбільш напружені болти. При цьому виходять з передумови, що згинаючий момент M_w сприймається болтами і розподіляється між ними за лінійним законом, а поперечна сила передається на всі болти порівну.

За цих передумов

,

де і – кількість пар горизонтальних рядів (і=3);

m – кількість вертикальних рядів (m=2).

Виразимо зусилля в середніх болтах через зусилля в крайніх:

Тоді

Звідси зусилля, яке передається на найбільш навантажений болт від моменту

Зусилля, яке передається на один болт від поперечної сили

де n – кількість болтів у півнакладці (n = 12 на рисунку).

Рівнодіюче зусилля на один крайній болт повинно бути не більшим розрахункової несучої здатності одного болта:

Література до вивчення дисципліни

1. Нілов О.О., Пермяков В.О., Шимановський О.В., Білик С.І., Лавріненко Л.І., Бєлов І.Д., Володимирський В.О. Металеві конструкції: Загальний курс: Підручник для вищих навчальних закладів. – Видання 2-е, перероблене і доповнене / Під загальною редакцією О.О.Нілова та О.В.Шимановського. – К.: Видавництво «Сталь», 2010.-869 с., рис. 408, табл. 138.

2. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/ Е.И. Беленя и др., под общ. ред. Е.И. Беленя. – 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 560 с., ил.

3. Клименко Ф.Є., Барабаш В.М., Стороженко Л.І. Металеві конструкції / За ред. Ф.Є. Клименка: Підручник. – 2 –ге вид., випр. і доп. - Львів: Світ, 2002. - 312 с.: 320 іл.

4. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций: Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2004. – 551 с.: ил.

5. Бабич В.І., Огороднік В.І., Романюк В.В. Таблиці для проектування будівельних конструкцій. Довідник. – Рівне, 1999. – 506 с., 394 табл., бібліогр.: 35 назв.

6. СНиП 2.03.06 - 85. Алюминиевые конструкции/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. –48 с.

7. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. – 96 с.

8. СНиП 2.03.11 – 85. Защита строительных конструкций от коррозии/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 48 с.

9. ДБН В.1.2.–2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування. – Київ, 2006. – 60 с.

10. ДСТУ Б В.1.2. – 3:2006. Прогини і переміщення. Вимоги проектування. – Київ, 2006. – 10 с.

11. Металеві конструкції. Практикум: Навчальний посібник. – В.В. Романюк. – Рівне: 2000. – 203 с., 41 табл., бібліогр.: 6 назв.

12. Романюк В.В. Робочі майданчики виробничих будівель: Навч. посібник. – Рівне: НУВГП, 2006. – 281 с.

13. Романюк В.В. Розрахунок елементів і з’єднань металевих конструкцій: Навч. посібник. – Рівне: НУВГП, 2007. - с.

14. Інженерні конструкції / За ред. Є.М. Бабича. Львів: Світ, 1990. 350 с.

Дата добавления: 2014-01-04