4. Конструктивные требования

При конструировании соединений элементов на болтах или заклепках следует назначать болты или заклепки одного диаметра и по возможности в минимальном числе для всей конструкции. Тип соединения элементов (внахлестку или с накладками) выбирают в зависимости от конструктивного решения и условий работы стыка.

Расположение болтов и заклепок в соединении может быть рядовое или шахматное, с минимальным или максимальным расстоянием между ними и до краев элемента. В стыках и узлах расстояние между болтами и заклепками принимают (в целях экономии металла на накладки и компактности узла) минимальным, а на участки крепления элемента конструкции по всей длине, вне узлов и стыков (например, при креплении поясных уголков в клепанных балках) – максимальным. Размещение заклепок и болтов приведено в табл. СНиП.

Толщина склепываемого стального пакета (захват) не должна превышать 5 диаметров заклепки, а при применении заклепок с повышенной головкой и коническим стержнем толщина пакета может быть принята до. При большей толщине пакета используют болты повышенной точности (класса А).

Соединение расчитывают по формулам прочности из условий первой группы предельнгых состояний:

на срез заклепок и болтов

; , на смятие

; ,

на растяжение (отрыв головок) заклепок

на растяжение болтов

.

В приведенных формулах:

- расчетная продольная сила, действующая на соединение;

- число заклепок или болтов;

- число рабочих срезов одной заклепки или болта;

- диаметр отверстия для заклепки или наружный диаметр стержня болта;

- наименьшая толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

- расчетные сопротивления заклепок или болтов соответственно срезу , смятию соединяемых элементов,и растяжению,, принимаемые по СНиП;

- площадь сечения болта нетто:

,

где - номинальный средний диаметр резьбы;

- здесь - номинальный внутренний диаметр резьбы;- теоретическая высота резьбы.

Для болтов диаметром 1648 мм площадь поверхности сечения нетто принимают в зависимости от диаметра по ГОСТ: 16/1.57; 18/1.92; 20/2.45; 22/3.03; 24/2.52; 27/4.59; 30/5.66; 36/8.26; 42/11.2; 48/14.72 (до черты – диаметр болта , мм, после черты, см². Болты диаметром 18, 22 и 27 мм применять не рекомендуется.

3. Расчет соединений на высокопрочных болтах Работа болтовых соединений.

N_bs=R_bsγ_bA_bn_s N_bp=R_bpγ_bdΣtN_bt =R_btA_bn

n_c- количество срезов

Σt– наименьшая суммарная длина элементов, сдвигаемых в одном направлении.

R_bs,R_bp– класс прочности: 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.6, 8.8, 10.9 (на шляпке болта).

R_un= 4х100 = 400МПа

R_yn= 4х6х10 = 240 Мпа

Расчёт на усилие, воспринимаемое каждой поверхностью трения, стянутой одним высокопрочным болтом, определяется по формуле:

Q_bh =

R_bun– предел прочности высокопрочного болта

μ = 0.57 – дробемётная, дробеструйная обработка.

μ = 0.5 - дробемётная, дробеструйная обработка с консервацией путём мет. алюминия

μ = 0.42 – газопламенная обработка

μ = 0.35 – стальными щётками

μ = 0.25 – без обработки

γ_b=0,8 –n<5 γ_b =0,9 - 5n<10 γ_b=1 -n10

γ_h– коэффициент надёжности соединения

γ_h = 1,02…1,7 принимается в зависимости от способа обработки поверхности, действующей нагрузки (статической, динамической), разности между диаметрами отверстия и болта и коэффициента μ.