Стыки составных сварных балок.

Заводские стыки поясов и стенки осуществляют соединением листов до сборки их в балку. Соединение верхнего пояса и стенки выполняют прямым швом, нижнего пояса – косым швом под углом » 60º.

Монтажный стык (рисунок 8.17 б), чтобы уменьшить сварочные напряжения, выполняют с соблюдением последовательности сварочных работ.

В настоящее время монтажные стыки выполняют на высокопрочных болтах с накладками. Каждый пояс желательно перекрывать тремя накладками, а стенку – двумя, площади сечения которых должны быть не менее площади перекрываемого ими элемента. Ослабления сечения поясов балки учитывается: при статических нагрузках, если А_п£0,8А_бр, принимается условная площадь сечения А_с=1,18А_п; при динамических нагрузках - А_п. Болты ставят с минимальным шагом – (2,5¸3)d, при d=24 мм – удобен шаг 80 мм.

а – заводской; б – монтажный Рисунок 8.17 – Стыки балок

Рисунок 8.18 – Монтажный стык сварной балки на высокопрочных болтах

При раздельном расчете стыка, изгибающий момент распределяют между поясами и стенкой пропорционально их жесткостям. Тогда усилие в поясе будет равно

и или , (8.72)

а число болтов

. (8.73)

Момент в стенке будет равен

(8.74)

Этот момент уравновешивается суммой моментов внутренних пар усилий

M_w=ΣN_i·a_i=m(N₁·a₁+N₂·a₂+N₃·a₃+…).

Выражая N_i·через N_max=N₁, то есть N₂=N₁(a₂/a₁); N₃=N₁(a₃/a₁); …,

получим M_w=m(N₁/a₁)(a²₁+ a²₂+ a²₃+…)

Тогда N_max от М, действующее на крайний, наиболее нагруженный болт

. (8.75)

Выражая Σ a²_i через a_max и к – число болтов в вертикальном ряду стыка, получим

(8.76)

тогда , (8.77)

где m – число вертикальных рядов, а a принимается по таблице

Кроме "М" в стыке может действовать "Q", которая равномерно распределяется на все болты, расположенные на полунакладке

(8.78)

где n – число болтов на полунакладке.

Тогда, на наиболее напряженные крайние болты, будет действовать равнодействующая усилий N_max и V, которая и будет определять прочность стыка

. (8.79)

Фланцевые соединения – применяются в легких МК и жестких соединениях балок к колоннам. Выполняются на высокопрочных болтах. Имеют меньший расход металла, число болтов и трудоемкость соединения.

1 – болты внутренней зоны пояса; 2 – болты растянутой стенки Рисунок 8.19 – Фланцевый стык сварной балки

В растянутой зоне большинство болтов концентрируются и работают на растяжение и располагаются в 2-3 ряда, а в сжатой зоне ставят на максимальных расстояниях.

Применяются при суммарном растягивающем усилии не более 3000 кН, болты d=24 мм из стали 40Х"селект" и фланцы t³25 мм из стали С375 или С390.

При расчете соединения проверяют: прочность сварных швов у фланца, прочность фланцев при изгибе, несущую способность соединения на действие поперечной силы.