26. Работа и расчет соединений на болтах обычной прочности

Обычные болты изготовляют грубой (класс С), нормальной (класс В) и повышенной точности (класс А). Для нерасчетных монтажных соединений следует применять болты класса точности С, а для соединений, воспринимающих расчетные усилия – болты класса точности В и А.

Болты кл. точн. С ставят в отв-я, диаметр к-х на 2...3 мм больше диаметра стержня болта. При приложении к такому соед-ю внеш. усилия имеют место значит. перемещения, обусловленные разностью в диаметрах болта и отв-я, а также неодновременностью вступления в работу всех болтов соед-я. По этой причине болты кл. точн. С ставятся конструктивно без расчетов.

Болты кл. точн. В устанавливают в отв-я, диаметр к-х на 1 – 1.5 мм больше диаметра стержня болта. Поэтому такие соединения менее деформативны и требуют более высокой точности при образовании отв-й в соед. эл-х констр-й.

Болты кл. точн. А устанавливают в отв-я, к-е просверлены на проектный диаметр в собранных элементах и их диаметр больше диаметра стержня болта на 0.25 – 0.30 мм, а сами болты имеют только минусовой допуск на диаметр стержня. Такие болты изг-ют точением и поэтому имеют высокую стоимость. При приложении нагрузки к такому соед-ю все болты практически одновременно вступают в работу и поэтому соединение малодеформативно, однако требует высокой точности исполнения отверстий в соединяемых деталях.

По прочности болты подразделяют на классы прочности. Класс прочности болта обозначают двумя цифрами, разделенными точкой, например 4.6, 5.8, 6.6. В обозначении класса прочности болта закодированы механические свойства материала болта: первая цифра, умноженная на 10, обозначает минимальное временное сопротивление материала болта в кН/см²; произведение чисел - предел текучести материала болта в кН/см²; вторая цифра, умноженная на 10, обозначает соотношение _y/_u в %.

Болтовые соед-я конструктивно представляют собой нахлесточные соед-я, в к-х усилия с одного рабочего эл-та на другой передаются при помощи вспомогательных деталей - накладок. Болтовые соед-я работают преимущественно на сдвиг.

Предельным состоянием болтового соединения считается разрушение болтов (срез) или разрушение соединяемых деталей (выкол).При передаче усилия с болта на поверхность отверстия в деталях перед отв-ем развиваются значительные напряжения смятия _x, зависящие от разности диаметров отв-я и стержня. Коэфф. концентрации напряжений при этом достигает значения 7...8. Напряжения _x по мере удаления от края отверстия убывают до нуля на краю соединяемых элементов. В зоне перед отверстием возникают также напряжения _y, к-е по мере удаления от кромки отв-я меняют знак с “-“ (сжатие) на “+” (растяжение). Знач-е этих растяг-х напряжений зависит от расст. м-у отв-ми или м-у отв-ем и краем эл-та. При небольших расстояниях значение растяг. напряжений получается весьма велико, происходят пластические сдвиги и при относительно тонких листах (t < 0,6 d) и болтах больших диаметров происходит выкол материала детали по направлению линий скольжения. Работу стержня болта, соответствующую такому разрушению листа, условно называют работой соед-я на смятие.

Расчет прочности болтовых соединений производится в предположении равномерного распределения усилий между болтами по СНиП, ф-лы 127, 128, 129. При проектирвании болтовых соед-й обычно опр-ют кол-во болтов необх-го для восприятия внеш. усилия N: n>=N/(N_b_c) на срез и смятие и из двух получ. знач-й принимают наибольшее. Для соед-я в к-м болты работают на растяжение – только на растяжение.