Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 1)
Подождите немного. Документ загружается.
291
12.6. Проверка общей и местной
устойчивости балок
Ïðè óâåëè÷åíèè íàãðóçêè íà áàëêó äî îïðåäåëåííîãî ïðåäåëà
ñæàòûé åå ïîÿñ ìîæåò âûïó÷èòüñÿ â ïëàíå èç ïëîñêîñòè èçãèáà, à
áàëêà ïðè ýòîì ñêðó÷èâàåòñÿ ïðîèñõîäèò ïîòåðÿ îáùåé åå óñ-
òîé÷èâîñòè (ðèñ. 12.9).
Åñëè ñæàòûé åå ïîÿñ õîðîøî çàêðåïëåí íà âñåì ïðîòÿæåíèè
ïëèòîé ïðîåçæåé ÷àñòè (æåëåçîáåòîííîé èëè îðòîòðîïíîé), òî
ïîòåðÿ îáùåé óñòîé÷èâîñòè íå ïðîèñõîäèò. Åñëè æå ñæàòûå ïîÿñà
ñâÿçàíû òîëüêî ñèñòåìîé ïðîäîëüíûõ èëè ïîïåðå÷íûõ ñâÿçåé, òî
îáùàÿ óñòîé÷èâîñòü çàâèñèò îò îòíîøåíèÿ ðàññòîÿíèÿ ìåæäó óç-
ëàìè ñâÿçåé è øèðèíû ñæàòîãî ïîÿñà. Åñëè ýòî îòíîøåíèå íå
ïðåâûøàåò 15, òî îáùàÿ óñòîé÷èâîñòü îáåñïå÷åíà, â ïðîòèâíîì
ñëó÷àå ñæàòûé ïîÿñ ìîæåò ïîòåðÿòü óñòîé÷èâîñòü.
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îáùåé óñòîé÷èâîñòè áàëêè íåîáõîäèìî, ÷òî-
áû íàïðÿæåíèÿ â ñæàòîì ïîÿñå óäîâëåòâîðÿëè óñëîâèþ
,
by
c
M
Rm
W
σ= ≤εϕ
ãäå M íàèáîëüøèé ðàñ÷åòíûé èçãèáàþùèé ìîìåíò â ïðåäåëàõ
ðàñ÷åòíîé äëèíû l
ef
ñæàòîãî ïîÿñà áàëêè (ìåæäó òî÷êàìè çàêðåï-
ëåíèÿ â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè); W
c
ìîìåíò ñîïðîòèâëåíèÿ
ñå÷åíèÿ áàëêè äëÿ êðàéíåãî âîëîêíà ñæàòîãî ïîÿñà.
Çäåñü ε êîýôôèöèåíò, îïðåäåëÿåìûé ïî ôîðìóëàì:
ïðè λ < 85
ε = 1 + (χ − 1)(1 − l
y
/85),
ãäå χ êîýôôèöèåíò, ó÷èòûâàþùèé äîïóùåíèå îãðàíè÷åííûõ
ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé â ñå÷åíèè;
ïðè λ ≥ 85
ε = 1;
Ðèñ. 12.9. Ñõåìû ïîòåðè îáùåé óñòîé÷èâîñòè áàëîê
292
Çäåñü ϕ
b
êîýôôèöèåíò ïðîäîëüíîãî èçãèáà, îïðåäåëÿåìûé
ïî òàáë. 1.3 îáÿçàòåëüíîãî ïðèëîæåíèÿ 15 ê ÑÍèÏ 2.05.03-84* ïðè
e
ef
= 0 è ãèáêîñòè èç ïëîñêîñòè ñòåíêè, îïðåäåëÿåìîé ïî ôîðìóëå
,
c
y
cr
EW
M
λ=π
ãäå Å ìîäóëü óïðóãîñòè ñòàëè; M
cr
êðèòè÷åñêèé èçãèáàþùèé
ìîìåíò â ïðåäåëàõ ðàñ÷åòíîé äëèíû ñæàòîãî ïîÿñà áàëêè, çíà÷å-
íèå êîòîðîãî äîïóñêàåòñÿ îïðåäåëÿòü ïî ôîðìóëå
0, 4 ,
cr y k
ef
bE
MII
l
=
ãäå l
ef
ðàñ÷åòíàÿ äëèíà ñæàòîãî ïîÿñà ìåæäó òî÷êàìè çàêðåïëå-
íèÿ åãî â ãîðèçîíòàëüíîé ïëîñêîñòè; I
y
ìîìåíò èíåðöèè ñå÷å-
íèÿ îòíîñèòåëüíî âåðòèêàëüíîé îñè; I
k
ìîìåíò èíåðöèè ïðè
÷èñòîì êðó÷åíèè, îïðåäåëÿåìûé äëÿ äâóòàâðîâûõ áàëîê, ñîñòî-
ÿùèõ èç ïëàñòèí ïî ôîðìóëå
3
0, 43 ,
kii
Ibt
=
∑
ãäå b
i
øèðèíà ëèñòîâ ïîÿñîâ è âûñîòà ñòåíêè; t
i
òîëùèíà
ëèñòîâ ïîÿñîâ è ñòåíêè.
Ïàðàìåòð îðèåíòèðîâî÷íî ìîæíî îïðåäåëèòü â çàâèñèìîñòè îò
âåëè÷èíû a = GI
k
(l
ef
/h)
2
/(EI
y
):
à ................ 0,1 1 2 4 8 16 32 100 ∞
b ................ 31 10,4 7,7 5,9 4,7 4,0 3,6 3,3 3,14
Óñèëèÿ, äåéñòâóþùèå íà äâóòàâðîâûå è êîðîá÷àòûå áàëêè,
ìîãóò âûçâàòü ìåñòíîå âûïó÷èâàíèå òîíêèõ ëèñòîâ, èç êîòîðûõ
îíè ñîñòàâëåíû. Òàêîå ÿâëåíèå íàçûâàåòñÿ ïîòåðåé ìåñòíîé óñ-
òîé÷èâîñòè.  äâóòàâðîâûõ áàëêàõ íà ìåñòíóþ óñòîé÷èâîñòü íåîá-
õîäèìî ïðîâåðÿòü ñòåíêó, à â êîðîá÷àòûõ ïðîâåðÿþò ñòåíêè è ëèñòû
âåðõíåãî è íèæíåãî ïîÿñîâ.
Ïîòåðÿ ìåñòíîé óñòîé÷èâîñòè ñòåíêè áàëêè ïðîèñõîäèò îò ñî-
âìåñòíîãî âîçäåéñòâèÿ íîðìàëüíûõ σ
õ
è σ
ó
è êàñàòåëüíûõ τ
õó
íà-
ïðÿæåíèé (ðèñ. 12.10, à), êîãäà äîñòèãàåòñÿ îïðåäåëåííîå ñîîòíî-
øåíèå ýòèõ íàïðÿæåíèé ñ èõ êðèòè÷åñêèìè çíà÷åíèÿìè.
Ïîä êðèòè÷åñêèìè íàïðÿæåíèÿìè ïîäðàçóìåâàþòñÿ íàïðÿæå-
íèÿ, ñàìîñòîÿòåëüíûå âîçäåéñòâèÿ êîòîðûõ âûçûâàþò ïîòåðþ óñ-
òîé÷èâîñòè ñòåíêè. Îíè çàâèñÿò îò òîëùèíû t
w
è âûñîòû h
w
ñòåí-
êè, ðàçìåðîâ a è h
ef
îòñåêà, îãðàíè÷åííîãî ïîÿñàìè, âåðòèêàëü-
íûìè è ãîðèçîíòàëüíûìè ðåáðàìè æåñòêîñòè (ñì. ðèñ. 12.10, à, á).
Îíè òàêæå çàâèñÿò:
• îò õàðàêòåðèñòèêè ξ íåðàâíîìåðíîãî ñæàòèÿ ñòåíêè ïî âûñî-
òå, âû÷èñëÿåìîé ïî ôîðìóëå
ξ = 1 − σ
min
/σ
max
;
293
• îò îòíîøåíèÿ µ = a/h
ef
äëèíû a îòñåêà ê åãî âûñîòå h
ef
;
• îò ñòåïåíè çàùåìëåíèÿ ñòåíêè ñæàòûì ïîÿñîì áàëêè, õàðàê-
òåðèçóþùåéñÿ ïàðàìåòðîì
3
11
,
ef w
bt
ht
γ=β
ãäå t
1
, b
1
òîëùèíà è øèðèíà ëèñòà ñæàòîãî ïîÿñà; β êîýôôè-
öèåíò, õàðàêòåðèçóþùèé çàêðåïëåíèå ñæàòîãî ïîÿñà êîíñòðóê-
öèåé ïðîåçæåé ÷àñòè, ïðèíèìàåòñÿ ïî òàáë. 1 ïðèëîæåíèÿ 15 ê
ÑÍèÏ 2.05.03-84. Åñëè ê ïîÿñó ïðèâàðåí ëèñò îðòîòðîïíîé ïëè-
òû, òî β = 2.
Ïðîâåðêà óñòîé÷èâîñòè ñòåíîê âûïîëíÿåòñÿ ñ ó÷åòîì âñåõ êîì-
ïîíåíòîâ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ σ
õ
è σ
ó
è τ
õó
, êîòîðûå âû÷èñëÿ-
þò â ïðåäïîëîæåíèè óïðóãîé ðàáîòû ìàòåðèàëà ïî ñå÷åíèþ áðóò-
òî áåç ó÷åòà êîýôôèöèåíòîâ ïðîäîëüíîãî èçãèáà. Òàê, ìàêñèìàëü-
íûå σ
õmax
è ìèíèìàëüíûå σ
õmin
ïðîäîëüíûå íîðìàëüíûå íàïðÿæå-
íèÿ (ïîëîæèòåëüíûå ïðè ñæàòèè) ïî ïðîäîëüíûì ãðàíèöàì ïëà-
ñòèíêè îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëàì:
max max
;
m
x
M
y
I
σ=±
min
min min
,
x
M
y
I
σ=±
ãäå Ì
ò
ñðåäíåå çíà÷åíèå èçãèáàþùåãî ìîìåíòà â ïðåäåëàõ îò-
ñåêà ïðè µ ≤ 1; åñëè µ > 1, òî ñðåäíåå çíà÷åíèå èçãèáàþùåãî
ìîìåíòà ñëåäóåò âû÷èñëÿòü äëÿ áîëåå íàïðÿæåííîãî ó÷àñòêà äëè-
íîé, ðàâíîé h
ef
; åñëè ìîìåíò â ïðåäåëàõ îòñåêà èçìåíÿåò çíàê, òî
ñðåäíåå çíà÷åíèå ìîìåíòà ñëåäóåò âû÷èñëÿòü íà ó÷àñòêå îòñåêà ñ
ìîìåíòîì îäíîãî çíàêà; y
max
, y
min
íàèáîëüøåå è íàèìåíüøåå
ðàññòîÿíèå îò íåéòðàëüíîé îñè äî ãðàíèö îòñåêà ïî âåðòèêàëè (ñ
ó÷åòîì çíàêà).
Ïîïåðå÷íûå ñæèìàþùèå íîðìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ σ
y
(ïîëî-
æèòåëüíûå ïðè ñæàòèè), äåéñòâóþùèå íà âíåøíþþ êðîìêó êðàé-
Ðèñ. 12.10. Ñõåìû (à, á ) ê ðàñ÷åòàì íà ìåñòíóþ óñòîé÷èâîñòü ñòåíîê
áàëîê
294
íåé ïëàñòèíêè è íà ãðàíèöàõ ïëàñòèíîê, îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîð-
ìóëàì (5)¾ (9) ïðèëîæåíèÿ 16 ê ÑÍèÏ 2.05.03-84*.
Äåéñòâèå êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé ïðè ïðîâåðêå ìåñòíîé óñ-
òîé÷èâîñòè ñòåíîê îöåíèâàåòñÿ ñðåäíèì êàñàòåëüíûì íàïðÿæå-
íèåì τ
xy
â îòñåêå, êîòîðîå ïðè îòñóòñòâèè ãîðèçîíòàëüíîãî ðåáðà
æåñòêîñòè îïðåäåëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
max
2
,
3
xy
τ=τ
â êîòîðîé
max
max
,
m
xw
QS
It
τ=
(12.3)
à ïðè èõ íàëè÷èè ïî ôîðìóëå
τ
xy
= (τ
1
+ τ
2
)/2,
ãäå Q
m
ñðåäíåå çíà÷åíèå ïîïåðå÷íîé ñèëû â ïðåäåëàõ îòñåêà,
îïðåäåëÿåìîå òàê æå, êàê M
m
; τ
1
è τ
2
çíà÷åíèÿ êàñàòåëüíûõ
íàïðÿæåíèé íà ïðîäîëüíûõ ãðàíèöàõ ïëàñòèíêè, îïðåäåëÿåìûå
ïî ôîðìóëå (12.3) ïðè çàìåíå S
max
ñîîòâåòñòâóþùèìè çíà÷åíè-
ÿìè S.
Ïðîâåðêà ìåñòíîé óñòîé÷èâîñòè ñòåíêè áàëîê, èìåþùèõ òîëü-
êî ïîïåðå÷íûå ðåáðà æåñòêîñòè (ñì. ðèñ. 12.10, à) ïðè äîïóùåíèè
îãðàíè÷åííûõ ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé â ñòåíêå ïðîâåðÿåòñÿ ïî
ôîðìóëå
22
1, , 2 ,
0, 9
1,
yxy
x
x cr y cr xy cr
στ
σ
++ ≤
ωσ σ ωτ
(12.4)
ãäå σ
x
, σ
y
ñîîòâåòñòâåííî ïðîäîëüíûå è ïîïåðå÷íûå ñæèìàþ-
ùèå íàïðÿæåíèÿ ïî íàèáîëåå ñæàòîé ãðàíèöå ñòåíêè; τ
xy
ñðåä-
íåå êàñàòåëüíîå íàïðÿæåíèå â ðàñ÷åòíîì îòñåêå ñòåíêè; σ
x,cr
, σ
y,cr
ñîîòâåòñòâåííî êðèòè÷åñêèå íîðìàëüíûå ïðîäîëüíûå è ïîïåðå-
÷íûå ñæèìàþùèå íàïðÿæåíèÿ; τ
xy,cr
êðèòè÷åñêîå êàñàòåëüíîå
íàïðÿæåíèå,
ω
1
= 1 + 0,1(1 − σ
max
/σ
min
); ω
2
= 1 + 0,5[(h
w
/200t
w
) − 0,5].
 ôîðìóëå èñïîëüçóþòñÿ êðèòè÷åñêèå íàïðÿæåíèÿ â óïðóãîï-
ëàñòè÷åñêîé ñòàäèè σ
x,cr
, σ
y,cr
è τ
xy,cr
, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ ïî
ôîðìóëàì òàáë. 3 ïðèëîæåíèÿ 16 ê ÑÍèÏ 2.05.03-84* èëè ïî ãðà-
ôèêó íà ðèñ. 12.11 â çàâèñèìîñòè îò êðèòè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé σ
*
x,cr
,
σ
*
y,cr
è τ
*
xy,cr
, íàéäåííûõ â ïðåäïîëîæåíèè íåîãðàíè÷åííîé óïðóãî-
ñòè ìàòåðèàëà.
 ñîîòâåòñòâèè ñ äåéñòâóþùèìè íîðìàìè ïðîåêòèðîâàíèÿ σ
*
x,cr
,
σ
*
y,cr
è τ
*
xy,cr
äëÿ ñòàëüíûõ ïëàñòèíîê âû÷èñëÿþòñÿ ïî ñëåäóþùèì
ôîðìóëàì:
295
σ
*
x,cr
= 190χε(100t/h
ef
)
2
;
σ
*
y,cr
= 190χ
1
ζz(100t/a)
2
;
τ
*
xy,cr
= χ
2
(1 020 + 760/µ
2
)(100t/d)
2
,
ãäå χ êîýôôèöèåíò óïðóãîãî çàùåìëåíèÿ ñòåíêè, ïðèíèìàå-
ìûé â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðà γ ïî òàáë. 4 ïðèëîæåíèÿ 16 ê
ÑÍèÏ 2.05.03-84*; ε êîýôôèöèåíò, ïðèíèìàåìûé ïî òàáë. 5
ïðèëîæåíèÿ 16 ê ÑÍèÏ 2.05.03-84* â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðîâ
ξ è µ; χ
1
êîýôôèöèåíò óïðóãîãî çàùåìëåíèÿ ñòåíêè, ïðèíèìà-
åìûé â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðîâ γ è µ ïî òàáë. 7 ïðèëîæåíèÿ 16
ê ÑÍèÏ 2.05.03-84*; ζ êîýôôèöèåíò, ïðèíèìàåìûé ðàâíûì
åäèíèöå ïðè íàãðóçêå, ðàñïðåäåëåííîé ïî âñåé äëèíå ïëàñòèíêè,
à ïðè ñîñðåäîòî÷åííîé íàãðóçêå ïî òàáë. 6 ïðèëîæåíèÿ 16 ê
ÑÍèÏ 2.05.03-84*; z êîýôôèöèåíò, ïðèíèìàåìûé ïî òàáë. 8.
ïðèëîæåíèÿ 16 ê ÑÍèÏ 2.05.03-84*; χ
2
êîýôôèöèåíò óïðóãîãî
çàùåìëåíèÿ ñòåíêè, ïðèíèìàåìûé ðàâíûì åäèíèöå äëÿ ýëåìåí-
òîâ ñ áîëòîâûìè ñîåäèíåíèÿìè è ïî òàáë. 9 ïðèëîæåíèÿ 16 ê ÑÍèÏ
2.05.03-84* â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðîâ γ è µ ïî òàáë. 7 ïðèëîæå-
íèÿ 16 ê ÑÍèÏ 2.05.0384* äëÿ ñâàðíûõ ýëåìåíòîâ; d ìåíü-
øàÿ èç ñòîðîí îòñåêà (a èëè h
ef
).
Åñëè ñòåíêà áàëêè, êðîìå âåðòèêàëüíûõ ðåáåð æåñòêîñòè, ïîä-
êðåïëåíà è ãîðèçîíòàëüíûì, òî ïðîâåðêó âûïîëíÿþò ïî îòñåêàì.
 îòñåêå ìåæäó ñæàòûì ïîÿñîì è ãîðèçîíòàëüíûì ðåáðîì æåñòêî-
ñòè ïðîâåðêó âûïîëíÿþò ïî ôîðìóëå
2
1, , ,
0, 9
1.
yxy
x
x cr y cr xy cr
στ
σ
++ ≤
ωσ σ τ
(12.5)
Ðèñ. 12.11. Ãðàôèê ïðîô. À.À.Ïîòàïêèíà äëÿ ïåðåõîäà îò êðèòè÷åñêèõ
íàïðÿæåíèé, íàéäåííûõ â ïðåäïîëîæåíèè íåîãðàíè÷åííîé óïðóãîñòè,
ê êðèòè÷åñêèì íàïðÿæåíèÿì â óïðóãîïëàñòè÷åñêîé ñòàäèè
296
 îòñåêå ìåæäó ãîðèçîíòàëüíûì ðåáðîì æåñòêîñòè è ðàñòÿíó-
òûì ïîÿñîì ïðîâåðêó âûïîëíÿþò ïî ôîðìóëå (12.4), ïðèíèìàÿ
ïðè ýòîì ω
2
= 1.
Åñëè ïðîâåðêà ìåñòíîé óñòîé÷èâîñòè íå âûïîëíÿåòñÿ, òî íå-
îáõîäèìî óìåíüøèòü ðàññòîÿíèå ìåæäó âåðòèêàëüíûìè ðåáðàìè
æåñòêîñòè (åñëè íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü τ
xy,cr
) èëè óñòàíîâèòü ãî-
ðèçîíòàëüíûå ðåáðà æåñòêîñòè (åñëè íåîáõîäèìî óâåëè÷èòü σ
x,cr
)
èëè óâåëè÷èòü òîëùèíó ñòåíêè. Èíîãäà áûâàåò íåîáõîäèìî îäíî-
âðåìåííîå èçìåíåíèå òîëùèíû ñòåíêè è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó âåð-
òèêàëüíûìè ðåáðàìè èëè óñòàíîâêà ãîðèçîíòàëüíûõ ðåáåð æåñ-
òêîñòè.
12.7. Расчет монтажных стыков балок
Ìîíòàæíûé ñòûê ñïëîøíûõ ìåòàëëè÷åñêèõ áàëîê âûïîëíÿåò-
ñÿ ñ ïîìîùüþ ìåòàëëè÷åñêèõ íàêëàäîê ïî ïîÿñàì è ñòåíêàì, îá-
æèìàåìûõ âûñîêîïðî÷íûìè áîëòàìè.
Ðàñ÷åò êàæäîãî èç òàêèõ ñòûêîâ íåîáõîäèìî âûïîëíÿòü â ñëå-
äóþùåì ïîðÿäêå:
1. Îïðåäåëÿþòñÿ íàèáîëåå íåáëàãîïðèÿòíûå ðàñ÷åòíûå ñèëî-
âûå ôàêòîðû, äåéñòâóþùèå â ñòûêå: èçãèáàþùèé ìîìåíò M è
ïîïåðå÷íàÿ ñèëà Q. Ïðè ðàñ÷åòå ìîíòàæíîãî ñòûêà áàëêè æåñòêî-
ñòè âèñÿ÷åãî èëè âàíòîâîãî ìîñòà äîïîëíèòåëüíî îïðåäåëÿåòñÿ
âåëè÷èíà îñåâîãî óñèëèÿ N â áàëêå æåñòêîñòè.
2. Âûäåëÿþòñÿ äîëè ñèëîâûõ ôàêòîðîâ, âîñïðèíèìàåìûõ ïî-
ÿñàìè è ñòåíêîé.
Íîðìàëüíîå óñèëèå N, ïðèëîæåííîå ïî öåíòðó òÿæåñòè ïîïå-
ðå÷íîãî ñå÷åíèÿ áàëêè ñ ïëîùàäüþ A, ðàñïðåäåëÿåòñÿ ìåæäó åå
ïîÿñàìè è ñòåíêîé ïðîïîðöèîíàëüíî èõ ïëîùàäÿì A
â.ï
, A
í.ï
, A
ñò
.
Ýòî ïîçâîëÿåò âû÷èñëÿòü ñîîòâåòñòâóþùèå äîëè îñåâûõ óñèëèé â
âåðõíåì ïîÿñå N
â.ï
, íèæíåì ïîÿñå N
í.ï
è ñòåíêå N
ñò
îò îáùåãî
óñèëèÿ N ïî ôîðìóëàì:
N
â.ï
= NA
â.ï
/A; N
í.ï
= NA
í.ï
/A; N
ñò
= NA
ñò
/A.
Èçãèáàþùèé ìîìåíò â ñå÷åíèè ìåæäó ýëåìåíòàìè ðàñïðåäå-
ëÿåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî èõ âêëàäó â ìîìåíò èíåðöèè ñå÷åíèÿ.
 ñâÿçè ñ ýòèì äîëþ M
ñò
èçãèáàþùåãî ìîìåíòà, âîñïðèíèìàåìîãî
ñòåíêîé, ìîæíî âû÷èñëèòü ïî ôîðìóëå
M
ñò
= MI
xñò
/I
x
.
Èçãèáàþùèé ìîìåíò â ïîÿñàõ âûçûâàåò îñåâûå óñèëèÿ, êîòî-
ðûå ìîæíî âû÷èñëÿòü ïî î÷åâèäíûì ôîðìóëàì:
N
mi
= σ
i
A
i
= My
i
A
i
/I
x
.
297
Ïîïåðå÷íàÿ ñèëà â ñå÷åíèè, êàê ýòî ñëåäóåò èç àíàëèçà ôîðìó-
ëû Æóðàâñêîãî, ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ âîñïðèíèìàåòñÿ ñòåí-
êîé, ïîýòîìó ñëåäóåò ñ÷èòàòü, ÷òî Q
ñò
= Q.
3. Ïðîèçâîäèòñÿ êîíñòðóèðîâàíèå ñòûêîâ ïîÿñîâ è îïðåäåëÿåò-
ñÿ íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî âûñîêîïðî÷íûõ áîëòîâ äëÿ ïîëóíàê-
ëàäîê íà ïîÿñàõ.
Íàêëàäêè, ïåðåêðûâàþùèå ñòûê ïîÿñîâ, äîëæíû èìåòü ïëî-
ùàäü ñå÷åíèÿ, íå ìåíüøóþ ïëîùàäè ñîîòâåòñòâóþùåãî ïîÿñà èëè
êîìïåíñàòîðà, åñëè îí åñòü. Ïðîäîëüíàÿ ñèëà, ïðèõîäÿùàÿñÿ íà
ñòûê i-ãî ïîÿñà îò íîðìàëüíîé ñèëû è èçãèáàþùåãî ìîìåíòà:
N
i
= N
mi
+ N
â.ï
N
í.ï
.
Êîëè÷åñòâî áîëòîâ â ïîëóíàêëàäêå i-ãî ïîÿñà îïðåäåëÿåòñÿ ïî
ôîðìóëå
n
i
≥ N
i
/(mQ
bh
n
s
),
ãäå Q
bh
ðàñ÷åòíîå óñèëèå íà îäíó ïëîñêîñòü òðåíèÿ; n
s
êîëè-
÷åñòâî ïëîñêîñòåé òðåíèÿ: ïðè ïåðåêðûòèè ñòûêà ïîÿñà îäíîé
íàêëàäêîé n
s
= 1; ïðè ïåðåêðûòèè ñòûêà äâóìÿ íàêëàäêàìè (ñâåðõó
è ñíèçó îò ëèñòà ïîÿñà) n
s
= 2; m êîýôôèöèåíò óñëîâèé ðàáî-
òû, ïðèíèìàåìûé ïî òàáë. 60* ÑÍèÏ 2.05.03-84*.
Ðàñ÷åòíîå óñèëèå Q
bh
, êîòîðîå ïåðåäàåòñÿ îäíîé ïëîñêîñòüþ
òðåíèÿ îò îäíîãî áîëòà, âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå
Q
bh
= Pµ/γ
bh
,
ãäå P óñèëèå íàòÿæåíèÿ âûñîêîïðî÷íîãî áîëòà, âû÷èñëÿåìîå
ïî ôîðìóëå (227) ÑÍèÏ 2.05.03-84* â çàâèñèìîñòè îò äèàìåòðà
áîëòîâ, ïðèíèìàåìîãî ïî òàáë. 88 ÑÍèÏ 2.05.03-84*; µ êîýô-
ôèöèåíò òðåíèÿ ïî êîíòàêòíûì ïîâåðõíîñòÿì, ïðèíèìàåìûé ïî
òàáë. 57* ÑÍèÏ 2.05.03-84* â çàâèñèìîñòè îò ñïîñîáà îáðàáîòêè
êîíòàêòíûõ ïîâåðõíîñòåé òðåíèÿ; γ
bh
êîýôôèöèåíò íàäåæíîñ-
òè, ïðèíèìàåìûé ïî òàáë. 83* ÑÍèÏ 2.05.03-84* â çàâèñèìîñòè
îò ÷èñëà áîëòîâ â ñîåäèíåíèè è çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà íàäåæ-
íîñòè γ
bh
.
Ðàññòîÿíèÿ ìåæäó öåíòðàìè áîëòîâ è ðàññòîÿíèÿ îò öåíòðà
áîëòîâ äî êðàÿ ýëåìåíòà (íàêëàäêè èëè ïîÿñà) ïðèíèìàþòñÿ ïî
òàáë. 89 ÑÍèÏ 2.05.03-84*. Êîëè÷åñòâî áîëòîâ ñëåäóåò ïðèíèìàòü
êðàòíûì ÷èñëó ðÿäîâ áîëòîâ ïî ïðîäîëüíîé îñè íàêëàäîê.
Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü äëèíó íàêëàäêè è
íà÷åðòèòü ñòûê ïîÿñà.
3. Ïðîèçâîäèòñÿ êîíñòðóèðîâàíèå ñòûêà ñòåíêè è îïðåäåëÿåòñÿ
íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî áîëòîâ äëÿ îáæàòèÿ íàêëàäîê èç óñëîâèÿ
ðàáîòû ñòåíêè íà ñîâìåñòíîå äåéñòâèå ïðîäîëüíûõ è ïîïåðå÷íîé
ñèë.
Ñòûêîâûå íàêëàäêè íà ñòåíêó ðàñïîëàãàþò ñ îáåèõ åå ñòîðîí,
èõ òîëùèíà ïðèíèìàåòñÿ ðàâíîé 10 ìì. Ýòî ìèíèìàëüíî âîçìîæ-
298
íàÿ òîëùèíà ïî êîíñòðóêòèâíûì òðåáîâàíèÿì. Óñëîâèå ïðî÷íî-
ñòè íà ïîïåðå÷íóþ ñèëó ïðè ýòîì áóäóò âûïîëíÿòüñÿ ñ çàïàñîì.
Ïðè ðàñ÷åòå ñòûêà ñòåíêè ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïðîäîëüíàÿ è
ïîïåðå÷íàÿ ñèëû ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿþòñÿ ìåæäó âñåìè áîë-
òàìè â ïîëóíàêëàäêå (ñ îäíîé ñòîðîíû ñòûêà). Â ñâÿçè ñ ýòèì
óñèëèÿ (N
n
, N
q
) íà îäèí áîëò îò ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé ñèëû
â ñòåíêå ñîñòàâÿò:
N
n
= N
ñò
/n; N
q
= Q
ñò
/n,
ãäå n ïðèíÿòîå êîëè÷åñòâî áîëòîâ íà ïîëóíàêëàäêå.
Óñèëèÿ, âîçíèêàþùèå â áîëòàõ îò èçãèáàþùåãî ìîìåíòà â ñòåí-
êå Ì, çàâèñÿò îò óäàëåíèÿ áîëòà îò öåíòðà áîëòîâîãî ïîëÿ (ðèñ.
12.12). Ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî èõ çíà÷åíèÿ ïðîïîðöèîíàëüíû ðàññòî-
ÿíèÿì îò ýòîãî öåíòðà.
Îáîçíà÷èâ ÷åðåç N
mmax
óñèëèå, äåéñòâóþùåå íà áîëò â êðàéíåì
íàèáîëåå óäàëåííîì îò öåíòðà áîëòîâîãî ïîëÿ ðÿäó ñ ðàññòîÿíè-
åì y
max
ìîæíî çàïèñàòü:
N
mi
= N
mmax
y
i
/y
max,
ãäå N
mi
, y
i
óñèëèå, ïðèõîäÿùååñÿ íà i-é áîëò, è ðàññòîÿíèå äî
íåãî îò öåíòðà òÿæåñòè áîëòîâîãî ïîëÿ.
Âñå áîëòû â ïîëóíàêëàäêå äîëæíû âîñïðèíèìàòü èçãèáàþùèé
ìîìåíò, äåéñòâóþùèé â ñòåíêå, ïîýòîìó ìîæíî çàïèñàòü ñëåäó-
þùåå ðàâåíñòâî:
max
2
ñò
max
.
m
mi i i
N
MNy y
y
==
∑∑
Ðèñ. 12.12. Ñõåìû (à, á) ê ðàñ÷åòó ìîíòàæíîãî ñòûêà ñòåíêè
299
Îòñþäà ïîëó÷àåì
2
max ñò max
.
mi
NMyy
=
∑
Ðåçóëüòèðóþùåå óñèëèå, äåéñòâóþùåå â íàèáîëåå óäàëåííîì è
íàãðóæåííîì áîëòå, ïîëó÷èì êàê ðàâíîäåéñòâóþùóþ ñèë, êîòî-
ðàÿ äëÿ âûñîêîé áàëêè ñî ñòûêîì, ðàçâèòûì ïî âåðòèêàëè, ñîñòà-
âèò
()
2
2
max ñò
.
nm q
NNNN
=+ +
Ïðè ïðîâåðêå ñòûêà óñèëèå N
max
íå äîëæíî ïðåâûøàòü íåñó-
ùóþ ñïîñîáíîñòü íàèáîëåå íàãðóæåííîãî áîëòà, ò.å.
()
2
2
ñò
,
nm qsbh
NN N nQ
++≤
ãäå n
s
= 2.
Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî â îäíîì ðÿäó ïî âûñîòå íàêëàäêè k áîëòîâ,
à ïî äëèíå ïîëóíàêëàäêè ñ îäíîé ñòîðîíû ñòûêà ðàçìåùàåòñÿ m
ðÿäîâ áîëòîâ.
Áóäåì èñõîäèòü èç òîãî, ÷òî ïîïåðå÷íàÿ ñèëà è íîðìàëüíàÿ
ñèëà, äåéñòâóþùèå â ñòûêå, ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿþòñÿ ìåæäó
áîëòàìè. Òîãäà óñèëèå, âîñïðèíèìàåìîå îäíèì áîëòîì îò ïîïå-
ðå÷íîé ñèëû, ñîñòàâèò
ñò
,
Q
Q
N
mk
=
îò íîðìàëüíîé ñèëû
ñò
.
n
N
N
mk
=
Ïîëó÷åííîå óñèëèå, âîñïðèíèìàåìîå îäíèì íàèáîëåå íàïðÿ-
æåííûì áîëòîì îò èçãèáàþùåãî ìîìåíòà ñ ó÷åòîì ââåäåííîãî
êîëè÷åñòâà áîëòîâ â îäíîì ðÿäó k è êîëè÷åñòâà ðÿäîâ m, ïðåäñòà-
âèì â ñëåäóþùåì âèäå:
ñò max
2
max ñò max
2
1
/.
mi
k
i
i
My
NMy y
my
=
==
∑
∑
Óñëîâèå ïðî÷íîñòè íàèáîëåå íàãðóæåííîãî áîëòà îò âñåõ âèäîâ
ñèëîâûõ âîçäåéñòâèé òåïåðü ïðåäñòàâèì ñëåäóþùèì îáðàçîì:
300
22
22
ñò ñò max ñò ñò ñò max ñò
22
11
1
.
sbh
kk
ii
ii
NMy Q NMy Q
nQ
mk mk m k k
my my
==
++=++≤
∑∑
Èç ýòîãî ñîîòíîøåíèÿ ïîëó÷èì ôîðìóëó
2
2
ñò ñò max ñò
2
1
1
k
sbh
i
i
NMy Q
m
nQ k k
my
=
≥++
∑
äëÿ îïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà ðÿäîâ m áîëòîâ â îä-
íîé ïîëóíàêëàäêå ïðè ïðèíÿòîì êîëè÷åñòâå áîëòîâ k â îäíîì ðÿäó
ïîëóíàêëàäêè.
Контрольные вопросы
1. Êàê îïðåäåëÿþòñÿ óñèëèÿ â ýëåìåíòàõ ïðîåçæåé ÷àñòè c îðòîòðîï-
íîé ïëèòîé è ãëàâíûõ áàëîê ïðîëåòíûõ ñòðîåíèé è òðåáóåìûå èõ ðàçìå-
ðû?
2. Êàêîâû îñîáåííîñòè ðàñ÷åòà ïîïåðå÷íûõ ñå÷åíèé ñòàëåæåëåçîáå-
òîííûõ áàëîê?
3. Êàê ïðîèçâîäèòñÿ ðàñ÷åò ñîïðÿæåíèÿ æåëåçîáåòîííîé ïëèòû ñ ìå-
òàëëè÷åñêîé áàëêîé?
4. Êàê âûïîëíÿåòñÿ ïðîâåðêà ìåñòíîé óñòîé÷èâîñòè ñòåíîê áàëîê?
5. Êàê âûïîëíÿåòñÿ ðàñ÷åò ìîíòàæíûõ ñòûêîâ áàëîê?