649 птп 04.04.2020

04.04.2020 Лекция. Стыки балок.

Необходимость в устройстве стыков элементов, составляющих балку, может возникнуть, во-первых, из-за недостаточной длины листов, прокатываемых на заводах, по сравнению с длиной балки и, во-вторых, вследствие того, что общий вес балки или общие разме­ры ее не позволяют транспортировать целые балки с завода на мес­то монтажа. В первом случае стыки отдельных элементов устраива­ют при изготовлении балки на заводе (называют заводскими). Во втором случае стыки частей балок выполняют на укрупнительных монтажных площадках (монтажные). 

Заводской стык. Стык стенки и сжатого пояса всегда делают прямым и вразбежку. Стык растянутого пояса делают косым редко, когда нет повышенного контроля качества шва. Чаще же стык дела­ют прямым автоматической сваркой и тоже вразбежку. 

Положение заводских стыков отдельных элементов зависит глав­ным образом от длины этих элементов. Длина широких листов, упот­ребляемых на стенку, и узких, идущих на пояса, различна, поэтому заводские стыки устраивают в разных местах балки в зависимости от конструктивной целесообразности, т. е. вразбежку (рисунок ниже).

Монтажный стык. Делают на месте монтажа из-за невозмож­ности транспортировать большие блоки.

Расчет такого стыка сводится к определению величины растя­гивающего усилия в нижней полке. Если прочность сварного стыка в ней обеспечена, то прочность вертикального стыка стенки не вы­зывает опасения из-за создавшихся условий стесненной деформа­ции, она приварена к прочной полке.

В монтажных стыках соединяют все продольные элементы бал­ки. Наиболее удобен монтажный стык, у которого все прокатные элементы стыкуются в одном сечении конструкции (рисунок ниже). Такой стык называют универсальным. 

Длина отдельного отправочного элемента при перевозке по же­лезной дороге может быть от 9,1 до 27 м (в зависимости от типа железнодорожной платформы). Монтажные стыки значительно до­роже заводских, поэтому число их должно быть по возможности минимальным. 

При проектировании стыков необходимо учитывать порядок сварки элементов балки, т. е. должна обеспечиваться наибольшая свобода деформаций и перемещений отдельных соединяемых эле­ментов, что уменьшит значения усадочных напряжений. С этой це­лью заводскую сварку лент поясов и стенки (поперечные швы) про­изводят до соединения поясов со стенкой (продольных швов), так как поперечные швы дают максимальную усадку. На рисунке ниже циф­рами показан порядок сварки монтажного стыка. Сначала сварива­ют поперечные швы в стенке (цифра 1) и в поясах (цифры 2 и 3). Для свободной усадки швов 2 и 3, зависящих от возможной дефор­мации поясных листов, участок поясных швов длиной около 500 мм с каждой стороны стыка оставляют незаваренным (рисунок ниже). Пос­ледними заваривают продольные поясные швы на участках 4 и 5, имеющих незначительную продольную усадку.

Стыки сварных балок

В балках переменного сечения стыки поясных листов обычно используют для изменения их ширины или толщины.

При изготовлении балок, предназначенных под статические на­грузки, в мастерских, не имеющих оборудования для точной обрез­ки листов и подготовки кромок под швы встык, а также при боль­ших зазорах между стыкуемыми частями балок на монтаже, допус­тимо перекрывать стыки листов стенки и поясов только накладками (рисунок выше).

Расчет стыка балки (рисунок выше) производят как для целого се­чения, состоящего из сварного шва встык. Так как на монтаже свар­ку производят без использования физических методов контроля ка­чества швов, монтажные швы равнопрочны основному металлу только при сжатии.

В растянутом поясе расчетное сопротивление растяжению R_wy = 0,85R_y и поэтому, если стык приходится устраивать в сечении, где М = М_max для растянутого пояса принимают косой шов.