Фланцевые соединения элементов рамных конструкций
|
В монтажных соединениях элементов рамных конструкций переменного сечения широко применяются различные болтовые соединения, в том числе фланцевые на высокопрочных болтах (рис. 1). К преимуществам болтовых соединений по сравнению со сварными, относятся: — замена монтажной сварки, требующей высокой квалификации, элементарными операциями по постановке и затяжке болтов; — возможность монтажа конструкций при любых климатических условиях, в том числе и при низких температурах; — высокая надежность соединений при действии динамических нагрузок; — простота контроля соединений; — возможность демонтажа конструкций без повреждения конструкций. По сравнению с фрикционными соединениями на накладках, во фланцевых соединениях отсутствуют трудоемкие операции по подготовке контактирующих поверхностей конструкций. Также, во фланцевых соединениях отсутствуют дополнительные монтажные накладки (по 4—8 штук на каждый стык) и значительно, в 2—3 раза, уменьшается количество высокопрочных болтов. К недостаткам и, одновременно, к достоинствам фланцевых соединений относится то, что они не обладают компенсационной способностью. Это, с одной стороны, требует высокой точности при изготовлении конструкций, но с другой, позволяет собирать конструкции на монтаже без дополнительных выверок и специальной выкладки монтажных элементов.  Расчет фланцевых соединений представляет достаточно сложную задачу. В особой степени это относится к соединениям элементов, воспринимающих не только продольные усилия, но и изгибающие моменты. Основная сложность заключается в том, что деформационные характеристики сжатой и растянутой зон соединения различны и поэтому положение нейтральной оси соединения и распределение напряжений в околофланцевой зоне заранее неизвестно. Существующее руководство регламентирует расчет фланцевых соединений поясов ферм из двутавров. При этом считается, что в соединении действует лишь незначительный изгибающий момент, обусловленный неточностью изготовления и расцентровкой элементов фермы. В рамных конструкциях преимущественно действуют изгибающие моменты и поэтому руководство не может быть применено без специальных поправок к расчету фланцевых соединений элементов рам. Ниже представлена методика расчета соединений двутавровых элементов, нагруженных продольными и поперечными силами и изгибающим моментом в плоскости стенки, разработанная на основе теоретических и экспериментальных работ. В предлагаемой методике используются методы расчета конструкций с учетом ограниченных упругих или пластических деформаций, методы предельного равновесия, а также элементы нелинейной механики, позволяющей одновременно учесть как физическую, так и геометрическую нелинейность в работе фланцевых соединений. |
