Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений

В болтовых соединениях при действии продольной силы проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным.

Расчетное усилие которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез

на смятие

на растяжение

.

Обозначения, принятые в формулах

	- расчетные сопротивления болтовых соединений;
	- наружный диаметр стержня болта;
	- расчетная площадь сечения стержня болта
	- площадь сечения болта нетто; для болтов с метрической резьбой значение следует принимать по прил. 1 к ГОСТ 22356-77*;
	- наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;
	- число расчетных срезов одного болта;
	- коэффициент условий работы соединения, который следует принимать по табл. 35*.

Характеристика соединений	Коэффициент условий работы соединения
1. Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах:
класса точности А	1,0
классов точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым натяжением	0,9
2. Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при 1,5 и 2 в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МПа (кгс/кв.см):
до 285 (2900)	0,8
св. 285 (2900) до 380 (3900)	0,75
Обозначения, принятые в табл.: - расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия; - то же, между центрами отверстий; - диаметр отверстия для болта.

Для одноболтовых соединений следует учитывать коэффициенты условий работы .

Количество болтов или заклепок в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле

где - меньшее из значений расчетного усилия для одного болта, вычисленных по вышеприведенным формулам.

При действии на соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта.

Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, следует проверять отдельно на срез и растяжение. Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и момента, следует проверять на равнодействующее усилие.

Соединения на высокопрочных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным. Расчетное усилие которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле

где - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта;

- коэффициент трения, зависящий от вида обработки контактных поверхностей и принимаемый по табл. 36* СНиП II-23-81*;

- коэффициент надежности, принимаемый по табл. 36* СНиП II-23-81*;

- площадь сечения болта нетто, определяемая по табл. 62* СНиП II-23-81*;

- коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным: 0,8 при 5; 0,9 при 5 10; 1,0 при 10.

Количество высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле

где - количество поверхностей трения соединяемых элементов.

Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием

Болты (в том числе высокопрочные) следует размещать в соответствии с табл. 39 СНиП II-23-81*.

Соединительные болты должны размещаться, как правило, на максимальных расстояниях; в стыках и узлах следует размещать болты на минимальных расстояниях.

При размещении болтов в шахматном порядке расстояние между их центрами вдоль усилия следует принимать не менее 1,5 где - расстояние между рядами поперек усилия, - диаметр отверстия для болта. При таком размещении сечение элемента определяется с учетом ослабления его отверстиями, расположенными только в одном сечении поперек усилия (не по "зигзагу").

Контрольные вопросы

1. Назовите типы соединений металлоконструкций, их преимущества и недостатки.

2. Как выполняется расчет стыковых сварных швов?

3. Как рассчитывают угловые сварные швы на срез по металлу шва и по металлу грницы сплавления?

4. Какие конструктивные требования предъявляются к сварным соединениям?

5. Как ведется расчет заклепок и болтов на срез и смятие?

6. Как выполняется расчет соединений на высокопрочных болтах?

Дата добавления: 2015-08-18