- для одноболтового соединения
Δs = (?? + 0,5 Δp) ??; (97)
- для соединения с числом болтов 10 и более
Δs = 0,5(?? + 0,5 Δp) ??. (98)
При числе болтов свыше 1 до 10 допускается ли нейная интерполяция.
Предельные усилия фрикционно-срезных соеди нений на высокопрочных болтах М24 с Rbun = 1100 МПа (110 кгс/мм2) при очистке контакт ных поверхностей стальными щетками, регулиро вании натяжения болтов по углу поворота гайки и отсутствии предварительной выборки зазоров при ведены в табл.53.
Таблица 53
Расчетная толщина соединяе-мых эле ментов t1 = t2, мм |
Предельные усилия Qbn, кН на один болт М24 при одной плоскости среза во фрикционно-срезных соединениях на высокопрочных болтах при нагрузках |
|||||||||||||||||||||||||
|
статической |
динамической |
||||||||||||||||||||||||
|
для элементов из стали |
|||||||||||||||||||||||||
|
углеродистой |
низколегированной |
углеродистой |
низколегированной |
||||||||||||||||||||||
|
при ??, мм |
|||||||||||||||||||||||||
|
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
1 |
||||||||||||||||||
|
с числом болтов в соединении |
|||||||||||||||||||||||||
|
n ?? 4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
n ??4 |
n ??10 |
||||||||||
5 |
84 |
112 |
112 |
125 |
86 |
116 |
107 |
131 |
65 |
87 |
90 |
112 |
67 |
91 |
95 |
118 |
||||||||||
10 |
98 |
134 |
128 |
156 |
104 |
143 |
139 |
169 |
74 |
103 |
113 |
139 |
77 |
108 |
120 |
147 |
||||||||||
15 |
108 |
149 |
146 |
178 |
114 |
159 |
159 |
179 |
80 |
112 |
126 |
154 |
85 |
121 |
139 |
169 |
||||||||||
20 |
114 |
159 |
159 |
179 |
125 |
175 |
178 |
179 |
83 |
118 |
134 |
163 |
90 |
131 |
152 |
179 |
||||||||||
25 и более |
117 |
163 |
164 |
179 |
127 |
179 |
179 |
179 |
85 |
121 |
139 |
169 |
91 |
133 |
156 |
179 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.2.2.3 Расчет на выносливость соединений на вы сокопрочных болтах с контролируемым натяже нием следует выполнять в соответствии с п. 9.2 СНиП РК 5.04-23-2002 относя фрикционные соединения к 1-й, фрикционно-срезные соединения на высоко прочных болтах из низколегированной стали - ко 2-й, из углеродистой стали - к 3-й группе эле ментов.
11.2.2.4 Учет ослаблений. Прочность соединяемых элементов, ослаб ленных отверстиями под высокопрочные болты в фрикционных соединениях, проверяют в предполо жении, что 50 % усилия, приходящегося на каждый болт в рассматриваемом сечении, уже передано си лами трения:
?? Ry , (99)
где N - расчетное усилие в элементе;
An - расчетная площадь сечения элемента, при нимаемая в соответствии с п. 11.14 СНиП РК 5.04-23-2002;
ni - число рабочих болтоконтактов в проверяе мом сечении;
n - число рабочих болтоконтактов в соедине нии, равное числу болтов, умноженному на число поверхностей трения;
Ry - расчетное сопротивление стали.
Прочность элементов, ослабленных отверстиями во фрикционно-срезных соединениях на высоко прочных болтах, и в соединениях без контролируе мого натяжения болтов, проверяют с учетом полно го ослабления сечений болтовыми отверстиями.
Для соединений на болтах класса прочности 10.9 и высокопрочных без контролируемого натя жения необходима проверка крайней зоны на вырыв ма териала по формуле:
Nb ?? Run ?? t , (100)
где а - расстояние вдоль усилия от края элемен та до центра ближайшего отверстия.
12 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
12.1 Рекомендации по проектированию сварных соединений приведены в Пособии [36], в котором даны иллюстративный материал, раскрывающий содержание рекомендаций, и примеры применения односторонних угловых швов в стальных конст рукциях.
12.2 При проектировании сварных узлов, один из элементов которых испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, следует принимать конструктивные решения тавровых и угловых сое динений с уменьшенным риском возникновения слоистых трещин, для этого необходимо:
- отказаться от применения одностороннего угло вого шва и перейти к двустороннему со сведе нием к минимуму концентрации деформаций в вер шине сварного шва (рис. 25, а);
- применять при статических нагрузках соединения с разделкой кромок (h ?? t/3) и неполным проплав лением, которые предпочтительнее соединений с полным проплавлением (рис. 25, в);
- по возможности избегать применения V-образной разделки, применяя К-образную разделку (рис. );
- во всех случаях, когда это возможно, применять тавровые соединения вместо угловых (рис. 25, д);
- для снижения растягивающих напряжений по тол щине листа применять нетиповые решения разделки кромок в угловых соединениях (рис. 25, е).
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Слева от стрелок
а - с односторонними швами без скоса кромок;
в - с двусторонними швами с двумя скосами одной кромки;
г - е - с односторонними швами со скосом одной кромки
Справа от стрелок показаны предпочтительные типы сое динений
Рисунок 25 - Тавровые и угловые соединения, в которых, возможно возникновение слоистых трещин
13 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ. ВИДЫ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И УСЛОВИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
13.1 В строительных стальных конструкциях применяются расчетные соединения на болтах как с контролируемым, так и без контролируемого натяжения болтов. К соединениям с контролируе мым натяжением болтов относятся:
- фрикционно-срезные на высокопрочных болтах, при расчете которых учитывается вся совокупность сопротивлений трению, смятию и срезу;
- фланцевые, при расчете которых учитываются сопротивления растяжению болтов (в необ хо димых случаях и другие сопротивления).
Фланцевые соединения на высокопрочных болтах применительно к стыкам ферм рассмотрены в разд.27.
В соединениях без контролируемого натяжения могут использоваться болты различных классов прочности, в том числе и высокопрочные. В расчетах таких соединений учитываются сопротивления ра стяжению, смятию и срезу без учета сил трения.
13.2 Области применения соединений на болтах приведены в табл. 54. В расчетных соединениях, как правило, следует применять болты классов прочности 5.8, 8.8, 10.9 по ГОСТ 7798 и вы соко прочные по ГОСТ 22353 и ТУ 14-4-1345. В соединениях, рассчитываемых на срез и смятие, диаметр гладкой части стержня применяемых болтов должен быть равен, как пра вило, номинальному диаметру резьбы, в связи с чем применение так называемых облегченных болтов (диаметр гладкой части стержня равен среднему диаметру резьбы) по ГОСТ 7798 и высоко прочных по ТУ 14-4-1345 не рекомендуется. Болты классов прочности 4.6, 4.8, 5.6, 6.6 имеют те же области применения, что и болты класса прочности 5.8. В качестве сборочных для сварных соединений могут применяться болты классов проч ности не ниже 4.6 и не выше 8.8.
Для болтов классов прочности 4.6 и 4.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы ?? М16 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 4, а при диаметре резьбы ?? М16 - класса прочности 5.
Для болтов классов прочности 5.6 и 5.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы ?? М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 5.
Для болтов классов прочности 6.8 и 8.8 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы ?? М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d классов прочности 6 и 8 соответственно.
Для болтов классов прочности 10.9 с крупным шагом резьбы, с диаметром резьбы ?? М48 следует применять гайки с номинальной высотой равной или более 0,8 d класса прочности 10.
13.3 Для высокопрочных болтов, изготовлен ных по ГОСТ 22353, допускается установка одной шайбы только под вращаемым элементом (головкой болта или гайкой) при разности номинальных диаметров отверстия и болта, не превы шающей , в конструкциях, изготовленных из стали с временным сопротивлением не ниже 440 МПа (4500кгс/см2).
13.4 Резьба болта должна, как правило, рас полагаться вне плоскостей среза и отстоять от бли жайшей из них не менее чем на . Головки бол тов следует располагать со стороны более тонкого элемента.
13.5 При размещении болтов, прикрепляющих одиночный уголок, в шахматном порядке отвер стия, наиболее удаленные от конца уголка, следует располагать на риске, ближайшей к обушку.
Таблица 54
Условия работы соединений |
Область применения работающих на сдвиг болтовых соединений („+" допускается, „—" не допускается) |
||||||
|
с контролируемым натяжением болтов |
без контролируемого натяжения болтов2 |
|||||
|
фрикционные на высоко проч ных болтах |
фрикционно- срезные на высоко прочных болтах1 |
|
||||
|
Класс прочности болтов (по ГОСТ или ТУ) |
||||||
|
110; 110ХЛ (ГОСТ 22353, ТУ 14-4-1345) |
110; 110ХЛ (ГОСТ 22353) |
110; 110ХЛ (ГОСТ 22353); 10.9; 8.8 (ГОСТ 7798) |
5.8 (ГОСТ 7798) |
|||
|
Разность номинальных диаметров отверстий и болтов ??, мм |
||||||
|
1 - 6 |
1 |
3 |
1 |
2-3 |
1 |
2-3 |
В конструкциях, непос редственно восприни мающих динамические нагрузки |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
- |
В многоболтовых сое динениях конструкций из стали с пределом теку чести св. 380 Мпа (39 кгс/мм2) |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
В соединениях, тре бующих расчета на вы носливость |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
В конструкциях, для ко торых перемещения сдвига в центрах сое динений недопустимы и в болтосварных соеди нениях |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
В конструкциях, в ко то рых перемещения сдви га в соединениях не ограничены |
+ |
+ |
+ |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
В слабо нагруженных соединениях (связей, фахверка, прогонов и т.д.) |
+ |
+ |
+ |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
+ При р??0 |
1 При р ?? 0 усилие, меньшее по абсолютной величине, должно восприниматься трением, где р = Тmin / Tmax (значения Т принимаются в соответствии с п. 11.2.2.2).
2 Отклонение диаметра и овальность отверстий + .
14 ФЕРМЫ И СВЯЗИ ИЗ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ
14.1 Материалы
14.1.1 Для элементов ферм и связей применяются гнутосварные профили по ГОСТ 30245.
Материал профилей назначается в соответствии с требованиями СНиП РК 5.04-23-2002 Профили изготовля ются из листовой горячекатаной стали, поставляе мой в рулонах по ГОСТ 19903): углеродистой общего назначения и низколегированной толщиной и более - по ГОСТ 27772, низколегированной толщиной и более - по ТУ 14-105-509.
14.1.2 Для монтажных фланцевых узлов растяну тых поясов применяются высокопрочные болты из стали 40Х „селект" по ГОСТ 22353 или ТУ 14-4-1345 с характеристикой 6g 110ХЛ1 или 110ХЛ1, гайки по ГОСТ 22354 с характе ристикой 6h 110 или 7h 110.