Расчет стыка пояса Расчетное усилие в поясе определяется по формуле:

N_f = M_f / h_f = 7247.04 / 143 = 5067.86 кН.

Количество болтов n на каждую сторону от центра стыка балки для прикрепления накладок пояса определяем по формуле:

где k_s = 2 – количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Принимаем 16 болтов и размещаем их согласно рис. 17.

Длину горизонтальных накладок назначаем конструктивно из условия размещения болтов:

l_nf = 2(n₁a + 2c) + δ = 2 (3 ∙ 100 +2 ∙ 50) + 10 = 810 мм,

где n₁ = (4 – 1) – количество рядов болтов на полунакладке за минусом 1.

Расчет стыка стенки

Расчетный момент, приходящийся на стенку, уравновешивается суммой внутренних пар усилий, действующих на болты. Максимальное горизонтальное усилие N_max от изгибающего момента, действующее на каждый крайний наиболее напряженный болт, не должно быть больше несущей способности Q_bhk_s.

Условие прочности соединения

N_max = M_w a_max / (mΣ a_i²) ≤ Q_bh k_s,

_{где аi – соответствующее расстояние между парами сил в болтах;}

m – число вертикальных рядов болтов на полунакладке.

Для определения числа рядов болтов по вертикали k и назначения их шага а вычисляем коэффициент стыка:

 = M_w / (ma_maxQ_bhk_s) = 131520 / (2  168  176.4  2) = 1.1.

Принимаем число горизонтальных рядов болтов k = 12.

Определяем шаг болтов по вертикали:

_{a = amax / (k – 1) = 168 / (12 – 1) = 15.3 см.}

Шаг a округляется до 5 мм и должен укладываться целое число раз в расстояние между крайними рядами болтов a₁. Окончательно принимаем по высоте накладки 12 рядов болтов с шагом а = 110 мм, что меньше a_max = 144 мм. Максимальное расстояние между крайними горизонтальными рядами болтов а₁ = (12 – 1) ∙ 110 = 1210 мм и а₂ = 990 мм, а₃ = 770 мм, а₄ = 550 мм, а₅ = 330 мм, а₆ = 110 мм.

Длина вертикальных накладок (при с = 65мм > с_min = 41.6 мм):

l_nw = (k – 1) a + 2c = (12 – 1) ∙ 110 + 2 ∙ 65= 1340 мм.

Проверяем стык стенки по прочности наиболее нагруженного болта:

N_max = 1315.2 · 1.68 / [2 (1.21² + 0.99² + 0.77² + 0.55² + 0.33² + 0.11²)] =

= 319.24 кН < Q_bhk_sγ_с = 176.4 · 2 · 1 = 352.8 кН.

Условие выполняется.

Проверяем элементы, ослабленные отверстиями под болты d = 32 мм.

Пояс ослаблен по краю стыка четырьмя отверстиями (n_as = 4) сечением

A_df = n_asdt_f = 4 · 3.2 · 2.5 = 32 см².

Площадь сечения нетто пояса определится:

A_n,f = A_f – A_df = 60 · 3 – 32 = 148 см² < 0.85A_f = 0.85 ∙ 180 = 153 см².

Проверку ослабленного сечения пояса производим по условной площади A_c,f = 1.18A_n,f = 1.18 ∙ 148 = 174.64 см².

Полагая, что половина усилия, приходящаяся на каждый болт, воспринимается силами трения, расчетное усилие в поясе и накладках, ослабленных четырьмя болтами в крайнем ряду, определяется по формуле:

Производим проверку прочности ослабленного пояса:

Прочность пояса в месте монтажного стыка обеспечена.

Ослабление накладок четырьмя отверстиями (n_as = 4) по крайнему ряду

A_dn = n_asn_ndt_nf = 4 · 2 · 3.2 · 1.5 = 38.4 см².

Площадь сечения нетто накладок:

Условная площадь:

A_c,n = 1.18A_n,nf = 1.18 ∙ 163.2 = 192.58 см².

Производим проверку прочности накладок:

Прочность накладок обеспечена.

При необходимости увеличивается толщина накладок t_nf.