ПРИСОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ УСИЛЕНИЯ

При использовании сварки необходимо предусматривать меры по уменьшению и регулированию сварочных деформаций. Катеты швов для этого следует принимать минимально допустимыми по расчету (с учетом требований п. 12.8 СНиП II-23-81*). Рекомендуется также использование односторонних швов.

При усилении статически нагруженных конструкций III и IV классов, эксплуатируемых при температуре выше минус 30 °С в неагрессивной среде, рекомендуется использовать прерывистые (шпоночные) швы (рис. 16, а). Шаг шпонок следует принимать максимально допустимым по расчету, но не свыше 80i_min в растянутых и 40 i_min в сжатых элементах усиления. Здесь i_min — минимальный радиус инерции элемента усиления относительно его собственной центральной оси.

Для конструкций I и II классов использование прерывистых швов не допускается.

Расчет непрерывных участков шпоночных швов осуществляется на сдвигающее усилие

где Q_max — наибольшая поперечная сила в пределах элементов усиления.

Для сжатых стержней Q_max≥Q_fic, где Q_fic — условная поперечная сила для усиленного стержня, определяемая по п. 5.8 СНиП II-23-81*; S_r - статический момент элемента усиления относительно центральной оси усиленного сечения; a_w — шаг шпонок шва (см. рис. 16, а).

Рис. 16. Присоединение элементов усиления

а — прерывистыми швами; б — сплошными швами; в — на болтах

Минимальные длины участков шпоночных швов определяют по выражению

где a_w — коэффициент, характеризующий распределение усилий между швами, прикрепляющими элемент усиления к основному стержню и равный доле общего усилия Т, относящийся к рассматриваемому шву. Здесь и далее под β_w, γ_w и R_w, подразумеваются значения β_f и β_z, γ_wf и γ_wz, R_wf и R_wz, принимаемые по п. 11.2 СНиП II-23-81* для двух расчетных сечений. Длину участка шпоночного шва следуете принимать не менее 50 мм.

Концевые участки шпоночных швов присоединения элементов усиления к основному стержню или узловым фасонкам должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу. Их толщина может назначаться большей, чем толщина связующих швов. Минимальные длины концевых участков подсчитываются по формуле

где N_r = (N—N_o)A_r/A; A_r — площадь поперечного сечения элементам усиления.

При усилении изгибаемых элементов (N = 0) следует принимать N_r = 0,5A_rR_yr.

Минимальный катет сплошных швов (рис. 16, б), крепящих элементы усиления, определяется выражением

Концевые участки швов могут назначаться с увеличенным катетом, а их прочность (при расчетной длине 85β_wk_f) проверяется по формуле

Применение болтов (рис. 16, в) для присоединения элементов усиления рекомендуется в случаях, когда:

болтовые соединения технологически более удобны;

материал усиливаемого элемента не допускает применения сварки;

желательно избежать возникновения дополнительных сварочных напряжений и деформаций.

Проектировать соединения следует с учетом минимального ослабления сечений. С этой целью диаметр болтов следует принимать минимальным, а их размещение задавать со сбитым шагом по отношении к существующим болтам или заклепкам. Шаг промежуточный соединений принимается не более 40i в сжатых и 80i в растянутых элементах усиления и определяется по формуле

где [N_в]_min — минимальная несущая способность болта (по сдвигу, срезу или смятию, определяемая по п. 3.5 СНиП II-23-81*).

Прочность концевых участков соединений элемента усиления проверяется по формуле

где n — количество болтов на концевом участке соединения (см. рис. 16, в); а_в — расчетный шаг болтов.