МОНТАЖНОЕ СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДВУТАВРОВЫХ БАЛОК

Полезная модель относится к области стальных строительных конструкций, предпочтительно, к подкрановым конструкциям промышленных зданий.
Из уровня техники известно монтажное стыковое соединение двутавровой балки на высокопрочных болтах, в котором растягивающие усилия воспринимаются предварительно затянутыми высокопрочными болтами, а сжимающие усилия воспринимаются силами отпора фланцев [Катюшин В.В. Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения (расчет, проектирование, строительство). - М.: ОАО «Издательство «Стройиздат», 2005. - стр.39-41]. Поперечная сила в данном стыковом соединении воспринимается силой трения, возникающей между поверхностями фланцев за счет затяжки высокопрочных болтов. Фланцы крепятся к балке с помощью сварки. Недостатком данного стыкового соединения является малая надежность при воздействии динамических и знакопеременных нагрузок на сварное и болтовое соединение при работе на растяжение.
Из предшествующего уровня техники также известно монтажное стыковое соединение двутавровых балок [Калашников Г.В. Настоящее и будущее подкрановых балок. Монтажные и специальные работы в строительстве №7, 2007 г. - стр.6-7], содержащее стыковые накладки, присоединяемые к стенкам и полкам двутавровой балки с помощью высокопрочных болтов, при этом продольные (растягивающие и сжимающие) и поперечные усилия, возникающие в балке, воспринимаются силой трения, образующейся между элементами соединения под действием затяжки высокопрочных болтов. Выберем данное стыковое соединение за прототип. Недостатком прототипа является чрезмерная трудоемкость, сложность устройства рельсового пути в месте стыка балки, особенно трудоемка процедура устройства монтажного стыкового соединения для балки с комбинированными поясными соединениями.
Техническая задача настоящей полезной модели направлена на повышение эксплуатационной надежности подкрановых конструкций, отвечающих современным требованиям по безопасности, энергосбережению, долговечности, удобству транспортировки, монтажа, устройства кранового пути и эксплуатации подкрановых балок.
Поставленная задача решается за счет того, что монтажное стыковое соединение двутавровых балок, содержащее стыковые накладки, расположенные по обе стороны стыкуемых балок и установленные на стенках и полках балок посредством болтового соединения, согласно полезной модели дополнительно содержит фланцы, соединенные между собой болтовым соединением, а с балкой - посредством сварки.
При этом в качестве крепежных элементов можно использовать высокопрочные болты с расчетным сопротивлением 750 МПа и выше.
Диаметр отверстий под высокопрочные болты больше номинального диаметра болтов на 1-3 мм.
Достигаемый технический результат заключается в оптимальном способе передачи усилий, особенно при динамических и знакопеременных воздействиях, комплексном обеспечении долговечности и надежности при эксплуатации, а также повышение удобства и безопасности монтажа и транспортировки двутавровой балки, решении конструктивной проблемы прокладки кранового пути на участке стыка и проблемы устройства монтажного стыка, особенно для балок с комбинированными поясными соединениями.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:
- фиг.1 - монтажное стыковое соединение вид сбоку.
- фиг.2 - поперечный разрез 1-1 на фиг.1
- фиг.3 - вид А на фиг.1.
Монтажное стыковое соединение двутавровой балки 1 из конструкционной стали выполняется комбинированным: соединение части сечения, подвергающегося в большей степени растягивающим усилиям, выполняется с помощью стыковых накладок 2, установленных на полке 3 и стенке двутавра 4 с помощью высокопрочных болтов 5, соединение части сечения, подвергающегося в большей степени сжимающим усилиям выполняется фланцевым. Фланцы 6 присоединяются друг к другу с помощью высокопрочных болтов 5, а к балке фланцы присоединяются с помощью сварки 7, при необходимости восприятия поперечной силы, она воспринимается силами трения между поверхностями фланцев, возникающей при затяжке болтов.
В качестве материала для стыковых накладок используется конструкционная сталь с пределом текучести 200 МПа и выше, при этом фланцы выполнены из стали, имеющей следующие характеристики:
uz
un
σ≥0,8 σ,
uz
un
где σ - временное сопротивление, σ - нормативное значение временного сопротивления (нормативное сопротивление) для основного металла;
z
х
z
относительное сужение в направлении толщины проката - ψ, имеющее значения: средние для трех образцов: ψ,=10%; минимальные для одного из трех образцов: ψ,≥5%.
В качестве крепежных элементов используются, предпочтительно, высокопрочные болты с расчетным сопротивлением 750 МПа и выше.
Диаметр отверстий под высокопрочные болты, предпочтительно, больше номинального диаметра болтов на 1-3 мм.
Крепление фланца к балке вместо сварного может осуществляться с помощью уголков и высокопрочных болтов.