Nb = Rbs mbl A ns;                                                        (220)

на смятие

Nb = Rbp mbl d S t;                                                       (221)

на растяжение

Nb = Rbt Abn,                                                            (222)

где

Rbs, Rbp, Rbt - расчетные сопротивления болтовых соединений;

d - диаметр стержня болта;

 - площадь сечения стержня болта;

Аbn - площадь сечения болта нетто; для болтов с метрической резьбой значение Аbn следует принимать по ГОСТ 22356-77*;

t -    наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

ns - число расчетных срезов одного болта;

mbl - коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по табл. 81.

Таблица 81

Характеристика соединения

Коэффициент условий работы соединения mbl

Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах:

 

повышенной точности

1,0

нормальной и грубой точности

0,9

4.95. Число n болтов в соединении при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует определять по формуле

,                                                           (223)

где Nb,min - меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, вычисленных по формулам (220) и (221);

m, mb - коэффициенты условий работы, принимаемые соответственно по табл. 60* и 82.

Таблица 82

Характеристика стыка или прикрепления

Коэффициент условий работы mb болтов

Стык элемента или его ветви, все части сечения которых перекрыты односторонними накладками

0,9

Стык элемента или его ветви с двухсторонними накладками при наличии части сечения, непосредственно неперекрытой

0,9

Прикрепление элемента в узле одиночной фасонкой

0,9

Прикрепление части сечения через:

 

один лист

0,9

два листа и более

0,8

прокладку, прикрепленную за пределами соединения не менее чем на 1/4 полного усилия, которое может быть воспринято ее сечением

0,9

Прикрепление выступающей полки швеллера, уголка или горизонтального листа коробчатого сечения угловым коротышом

0,7

4.96. При действии в плоскости соединения изгибающего момента распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.

4.97. Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и момента, следует проверять на усилие, определяемое как равнодействующее усилий, найденных отдельно от продольной силы и момента.

4.98. Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, допускается проверять отдельно на срез и на растяжение.

4.99. Болты, соединяющие стенки и пояса составных балок, следует рассчитывать по формулам:

при отсутствии местного давления

;                                                      (224)

при воздействии на пояс местного давления q

,                                             (225)

где а - шаг поясных болтов;

Nb,min - меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, определяемых по п. 4.94;

S - статический момент брутто пояса балки относительно нейтральной оси;

I - момент инерции сечения брутто балки относительно нейтральной оси; коэффициент условий работы, определяемый по табл. 60*.

4.100*. Расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), следует определять по формуле

,                                                               (226)

где Р - усилие натяжения высокопрочного болта;

?? - коэффициент трения, принимаемый по табл. 57*;

??bh - коэффициент надежности, принимаемый по табл. 83*.

Таблица 83*

Число высокопрочных болтов в соединении

Значения коэффициента надежности bh при обработке контактных поверхностей* способом

пескоструйным или дробеструйным

дробеструйным с нанесением фрикционного грунта или клеефрикционного покрытия

газоплазменным

стальными щетками

дробеметным

дробеметным с газоплазменным нагревом пверхности металла в зоне отверстия до 250-300 С

2 - 4

1,568

1,250

1,956

2,514

1,441

1,396

5 - 19

1,362

1,157

1,576

1,848

1,321

1,290

20

1,184

1,068

1,291

1,411

1,208

1,189

___________

* Число обрабатываемых контактных поверхностей (одна или обе) следует принимать по табл. 57*.

Усилие натяжения Р высокопрочного болта следует определять по формуле

P = Rbh Abh mbh,                                                       (227)

где Rbh - расчетное сопротивление высокопрочного болта растяжению, определяемое по формуле (139);

mbh - коэффициент условий работы высокопрочных болтов при натяжении их крутящим моментом, равный 0,95.

4.101. Число n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, следует определять по формуле

,                                                           (228)

где m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*;

Qbh - расчетное усилие на один болтоконтакт, определяемое по формуле (226);

ns - число контактов в соединении.

4.102. При действии в плоскости соединения изгибающего момента или продольной силы с изгибающим моментом усилие, приходящееся на рассматриваемый высокопрочный болт, следует определять согласно указаниям пп. 4.96 и 4.97.

4.103. Высокопрочные болты, соединяющие стенки и пояса составных балок, следует рассчитывать по формулам:

при отсутствии местного давления

;                                                        (229)

при воздействии на пояс местного давления q

,                                                 (230)

где ns - число контактов в соединении;

Qbh - расчетное усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом и определяемое по формуле (226); остальные обозначения те же, что и в п. 4.99.

4.104. В случае, если совместная работа проезжей части и поясов главных ферм обеспечивается специальными горизонтальными диафрагмами, расчет прикрепления продольных балок к поперечным следует выполнять на поперечную силу и момент с учетом требований п. 4.74; при этом усилия в болтах, прикрепляющих вертикальные уголки к стенке поперечной балки, необходимо определять как для фланцевых соединений.

Расчет болтовых и фрикционных соединений прикреплений балок проезжей части пролетных строений с решетчатыми главными фермами допускается выполнять только на поперечную силу, вводя дополнительный коэффициент условий работы mb согласно табл. 84.

Таблица 84

Характеристика прикрепления и места расположения болтов

Особенности конструкции узла

Коэффициент условий работы mb

Во всех пролетных строениях

Вертикальные уголки прикрепления поперечной балки к узлу решетчатой главной фермы:

 

 

болты в полках уголков, прикрепляемых к ферме

Конструкция не способна воспринимать опорный момент

0,85

Конструкция способна воспринимать опорный момент

0,9

то же, к поперечной балке

Независимо от конструкции

0,9

Совместная работа проезжей части и поясов главных ферм не обеспечивается

Вертикальные уголки прикрепления продольной балки к поперечной:

 

 

болты в полках уголков, прикрепляемых к поперечной балке

Конструкция не способна воспринимать опорный момент

0,7

Конструкция способна воспринимать опорный момент

0,9

то же, к продольной балке

Независимо от конструкции

0,9

4.105. Расчет по прочности стыковых накладок растянутых элементов ферм и поясов сплошных балок следует выполнять с введением для накладок коэффициента условий работы m = 0,9.

4.106. Листы узловых фасонок следует проверять на прочность прикрепления растянутых и сжатых элементов по контуру, соединяющему центры отверстий периферийных болтов прикрепления указанных элементов, по формуле

N £ 0,675 t Ry m (0,212ai + 1)li,                                         (231)

где N - продольное усилие в элементе;

t - толщина узловой фасонки;

m - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 60*;

li - длина i-го участка проверяемого контура узловой фасонки;

i - угол между направлением i-го участка проверяемого контура и осью элемента (0  ??i  ??/2), рад.

4.107. Прочность узловых болтов-шарниров допускается проверять в предположении работы болта на изгиб как свободно лежащей балки, нагруженной сосредоточенными силами по оси пакетов, соприкасающихся с болтом, принимая расчетные сопротивления по табл. 48*.

Расчет соединительных планок и перфорированных листов

4.108*. Соединительные планки или перфорированные листы сквозных сжатых элементов следует рассчитывать на условную поперечную силу Qfic, принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле

,                                                                (232)

где N - продольное усилие сжатия в элементе;

 -   коэффициент продольного изгиба при проверке устойчивости элемента в плоскости соединительных планок или перфорированных листов, принимаемый по табл. 1*-3 обязательного приложения 15* в зависимости от приведенного относительного эксцентриситета еef;

 - коэффициент, принимаемый равным 0,024-0,00007, но не более 0,015, 0,017 и 0,018 соответственно для сталей марок 16Д, 15ХСНД, 10ХСНД, 390-14Г2АФД, 390-15Г2АФДпс;

здесь ?? - гибкость элемента в плоскости соединительных планок или перфорированных листов.

Соединительные планки и перфорированные листы сквозных сжато-изогнутых элементов следует рассчитывать на поперечную силу, равную сумме фактической поперечной силы при изгибе и условной Qfic, определяемой по формуле (232).

При расположении соединительных элементов в нескольких параллельных плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой выполняется проверка устойчивости, поперечную силу Q следует распределять:

при соединительных планках или перфорированных листах, а также в случае их сочетания - поровну между всеми плоскостями планок и перфорированных листов;

при сплошном листе (пакете) и соединительных планках или перфорированных листах - на сплошной лист (пакет) принимать часть поперечной силы, равную Q и определяемую по формуле

,                                                             (233)

где Aef - площадь сечения брутто сквозного элемента, равная ??btef; здесь b и tef определяются по п. 4.37;

Аbl,ef - часть сечения элемента, работающая вместе со сплошным листом и равная Abl + 2tv z1 (здесь Аbl - площадь сечения сплошного листа; tv - толщина вертикального листа или пакета; 1 - коэффициент, принимаемый по п. 4.55*).

Соединительные планки и перфорированные листы в промежутках между отверстиями перфорации следует рассчитывать на приходящуюся на них часть поперечной силы Q как элементы безраскосных ферм.

Расчет опорных частей

4.109*. Элементы опорных частей (катки, балансиры, плиты), как правило, следует рассчитывать как конструкции на упругом основании.

Допускается определять усилия в верхних балансирах всех опорных частей, в нижних балансирах неподвижных опорных частей в предположении равномерного распределения нагрузки по площади опирания.

4.110*. При расчете опорных частей должны быть учтены указания пп. 2.20* и 2.28*, а для подвижных опорных частей следует учитывать также эксцентриситеты передачи давления, равные продольным перемещениям катков, секторов и балансиров от нормативных нагрузок и воздействий.

Продольные перемещения подвижных опорных частей следует определять от постоянной нагрузки, временной вертикальной нагрузки с динамическим коэффициентом, деформации опор и их оснований, а также от температуры, указанной в п. 2.27*. При этом для пролетных строений с отношением расстояния между фермами к пролету свыше 1:15 следует учитывать воздействие на неподвижные опорные части нагрузок, возникающих от перепада температур поясов главных ферм в размере 15 °С.

4.111. Заделку анкерного болта следует рассчитывать в соответствии с указаниями п. 5.14 СНиП 2.03.01-84* с введением при этом коэффициента условий работы m = 0,7.

4.112*. Расчет на смятие в цилиндрических шарнирах (цапфах) балансирных опорных частей (при центральном угле касания поверхностей, равном или большем 90°) следует выполнять по формуле

.                                                             (234)

Расчет на диаметральное сжатие катков следует выполнять по формуле

.                                                              (235)*