Главная / Проектирование стальных конструкций / Балки / Составные балки / Расчет соединения поясов со стенкой

Расчет соединения поясов со стенкой


Соединение поясов со стенкой осуществляется в сварных балках с помощью сварных швов, в клепаных — с помощью заклепок. Если бы пояс и стенка не были соединены друг с другом, то при изгибе они сдвинулись бы друг относительно друга. Соединение пояса со стенкой ликвидирует возможность такой деформации, но в соединениях возникают касательные напряжения, направленные вдоль оси балки.


К расчету прикрепления поясов сварной балки

К расчету прикрепления поясов сварной балки


В сварных балках касательное напряжение в стенке по линии соединения пояса со стенкой определяется формулой

Формула (29.VI)

где Sп — статический момент пояса (сдвигающейся части сечения) относительно нейтральной оси. Сдвигающее усилие Т, приходящееся на 1 пог. см длины балки:

Формула (43.VI)

Это сдвигающее усилие воспринимается двумя швами длиной 1 см, рабочей площадью

Формула

где hш — катет (толщина) сварного шва.

Таким образом, формула поверки прочности сварных швов, соединяющих пояс балки со стенкой, будет иметь вид

Формула (44.VI)

или

Формула (45.VI)

Очевидно, что наибольшее значение касательные напряжения т будут иметь на опоре, где будет максимальная поперечная сила Q. Сварные поясные швы в балках обычно делают сплошными и одной толщины, что облегчает возможность применения автоматической сварки.

Минимальная толщина поясного шва принимается равной 5 мм; обычно она составляет 0,5 — 0,8 толщины стенки.

В клепаных балках сдвигающее усилие Т воспринимается поясными заклепками. При этом на одну заклепку будет действовать сумма единичных сдвигающих усилий, определяемых по формуле (43.VI), с участка, равного шагу заклепок.

Это суммарное усилие не должно превышать усилия, допустимого на одну заклепку [N]закл по смятию или двойному срезу:

Формула

Из этого соотношения определяется шаг поясных заклепок

Формула (46.VI)

где Sп — статический момент пояса брутто относительно нейтральной оси;

Jб — момент инерции брутто всего сечения балки.

Для уменьшения трудоемкости изготовления балки следует стремиться к минимальному числу заклепок и, следовательно, к максимальному шагу их, который не должен превышать 12 d (смотрите таблицу Размещение заклепок и болтов).


К расчету прикрепления поясов клепаной балки

К расчету прикрепления поясов клепаной балки


Обычно определение шага заклепок производят по значению поперечной силы на опоре, оставляя равномерную разбивку по всей длине балки, что облегчает производство работ. В балках большого пролета рационально увеличить шаг заклепок в средней части балки, где значение поперечной силы уменьшается.

Расчетный шаг заклепок, прикрепляющих горизонтальные листы к поясным уголкам, обычно получается большим, чем шаг заклепок, прикрепляющих пояс к стенке, но, как правило, принимается равным поясному или кратным ему при условии, что расстояние между заклепками не превысит 18 толщин горизонтального листа.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов