Стыки прокатных балок могут осуществляться при помощи сварки и клепки. Простейшей конструкцией сварного стыка является прямой стык.
Сварные стыки прокатных балок
Однако вследствие того, что для сварных швов установлены более низкие расчетные сопротивления растяжению, чем для основного металла (при обычных способах контроля за качеством шва), такой стык может быть расположен по длине балки только там, где напряжения в балке не превышают значений, допустимых для сварного шва, т. е. там, где момент не превышает значения
Если необходимо устроить сварной стык в середине балки, т. е. в месте максимального момента Ммакс, его усиляют горизонтальными накладками. Размеры накладок определяют из условия, чтобы напряжение в сварных швах, заваренных встык, не превысило расчетного сопротивления Rсвр, что дает нам значение площади сечения накладок
Здесь h — высота балки;
W — момент сопротивления целого сечения прокатного двутавра.
Приварка накладок производится фланговыми (или фланговыми и лобовыми) швами на усилие
Следует обращать внимание на необходимую последовательность сварки стыка, имеющую существенное значение для его прочности. Так, например, при сварке двутавра сначала должна быть сварена его стенка, а затем полки. В противном случае в стенке возникают большие внутренние растягивающие напряжения, приводящие часто к появлению трещин.
Можно также устроить более простой в изготовлении стык при помощи накладок без сварки двутавра встык. В этом случае накладки должны передать действующие в стыке момент М и поперечную силу Q.
Стык прокатных балок при помощи накладок
Как известно, изгибающий момент воспринимается главным образом полками двутавра (смотрите эпюру равнодействующих внутренних сил Ni, на фигуре). В запас прочности можно считать, что полки двутавра воспринимают весь расчетный момент; тогда усилие в полках будет равно
где h — высота двутавра.
Площадь накладок определится из уравнения
Однако, кроме момента в стыке, еще необходимо передать поперечную силу Q, иначе получится деформация, показанная на фигуре. Для восприятия поперечной силы к стенке с двух сторон привариваются накладки. Сварные швы, которыми привариваются накладки, в этом случае рассчитываются на срез от поперечной силы
Этот тип стыка благодаря наличию зазора, создающего концентрацию напряжений, можно применять только при действии статической нагрузки.
«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов