Расчет балок на прочность поясных заклепок (болтов)

Или поясных швов

Грузоподъемность балок на прочность поясных заклепок (болтов) или сварных поясных швов определяется на участках пояса длиной

100 см у опор, а также в начале участков с увеличенным шагом заклепок или с уменьшенной толщиной сварных швов и, при необходимости, в других местах(рис. 4).

Рис. 4 Расчетная схема балки при расчете на прочность поясных заклепок (болтов) или поясных швов:

а_з – шаг заклепок; в – ширина полки; t – толщина сварного шва.

Объединение пояса со стенкой и горизонтальных листов пояса между собой рассчитывается на горизонтальную сдвигающую силу и вертикальное давление временной подвижной нагрузки (рис. 5).

Рис. 5 Расчетные схемы прикрепления поясов к стенке балки:

а) - сварное соединение; б) – заклепочное (болтовое) соединение; f, q и r – усилия в сварном шве; fа(з), qа(з) и rа(з) - усилия в заклепках; а – шаг заклепок; Рк – сосредоточенное давление от колесной пары

При расчете прикрепления пояса со стенкой заклепками или высокопрочными болтами в случае воздействия на пояс местного вертикального давления должно выполняться условие

а_з(б) , (34)

где а_з(б) – шаг поясных заклепок или болтов; Q – расчетная поперечная сила, определяемая как Q = Q_k = ε_kn_kk_n ; - статический момент площади поперечного сечения брутто пояса балки (поясных уголков и горизонтальных листов) относительно нейтральной оси; I_бр – момент инерции брутто поперечного сечения балки относительно нейтральной оси; q – местное вертикальное давление временной подвижной нагрузки; - усилие, воспринимаемое одним болтоконтактом или заклепкой.

После соответствующего преобразования выражения (34) допускаемая временная нагрузка k_пз, при непосредственном опирании поперечин на верхние пояса балок определяется по формуле

k_пз = , (35)

а если поперечины не непосредственно опираются на верхние пояса главных балок (пролетные строения с ездой понизу) из условия:

k_пз = , (36)

где - приведенная расчетная площадь поясных заклепок или поясных швов, принимаемая равной:

в соединениях на заклепках (болтах) = n_з/m_з; для соединения на сварке = SF_ш, для соединения на высокопрочных болтах = n_б/m_б.

Здесь 1/m₀ – приведенная расчетная площадь одной заклепки (болта), (см. прилож. 2); n_з, n_б – число заклепок или болтов на рассматриваемом участке пояса длиной 100 см; S – коэффициент для расчета сварных швов (прилож. 3); F_ш – площадь сварных швов на участке пояса длиной 100 см; (см. прилож. 3); a_р – коэффициент, учитывающий собственный вес балки, принимаемый равным: 1.10 – при расчете балок длиной менее 20 м; 1.10¸1.20 – при расчете главных балок пролетом от 20 до 45 м (промежуточные значения определяются по интерполяции); - площадь линии влияния поперечной силы для сечения балки, расположенного посредине рассматриваемого участка пояса длиной 100 см; А_з – параметр, учитывающий сосредоточенное давление от непосредственного опирания мостовых брусьев на верхний пояс балки (табл. 4), в зависимости от значений параметров l и a линии влияния, загружаемой вертикальной нагрузкой от подвижного состава.

Таблица 4

Параметры А_з

Примечание. Промежуточные значения параметра А_з принимаются по интерполяции для l.