Расчет многоболтовых соединений

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

При расчете многоболтовых соединений без контролируемого натяжения коэффициент условия работы соединения g _b при работе на срез и смятие учитывает качество обработки поверхности отверстия и расположение отверстий для болтов в соединяемых элементах. Значения коэффициента g _b приведены в табл. 35* СНиП П-23-81*.

Число болтов n в соединении при действии сдвигающей силы N , приложенной в центре тяжести соединения, определяют, предполагая работу всех болтов одинаковой:

где N_bmin — наименьшее из значений расчетного усилия (на срез или смятие) для одного болта, вычисленное по формулам.

Расчет самих соединяемых элементов на прочность ведут с учетом ослабления сечения отверстиями по площади нетто А _n .

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

Фрикционные соединения на высокопрочных болтах

В болтовых соединениях всегда возникают силы трения между соприкасающимися поверхностями в результате стягивания элементов соединения болтами. Однако в том случае, когда сила натяжения болта не контролируется, трение при расчете соединения не учитывается, а соединение, в том числе и соединение, выполненное на болтах из материала высокой прочности (соединение на высокопрочных болтах с неконтролируемым натяжением болтов), рассчитывается на срез и смятие как обычное болтовое соединение.

Фрикционное соединение на высокопрочных болтах — это соединение с контролируемым натяжением болтов.

Силы трения, возникающие в соединении на соприкасающихся поверхностях от натяжения болтов и воспринимающие сдвигающие силы, определяются в зависимости от прочности стержня болта и характера обработки соприкасающихся поверхностей. Решающее значение в работе такого соединения имеет сила натяжения болта. Считают, что эта сила равна расчетному усилию высокопрочного болта на растяжение:

где Р — осевое усилие натяжения;

R_bh — расчетное сопротивление растяжению материала высокопрочного болта, R_bh = 0,7 R_bun , R_bun — наименьшее временное сопротивление материала болта растяжению (см. табл. 61 СНиП П-23-81*);

А _bn — площадь поперечного сечения болта нетто, определяемая по стандарту (см. табл. 62* СНиП П-23-81*).

Расчетное усилие Q_bh , которое может быть воспринято каждой плоскостью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом (одним болтоконтактом), определяют по формуле

где g_b — коэффициент условия работы болтового соединения;

m — коэффициент трения, принимаемый по табл. 36* СНиП П-23-81*;

g_h — коэффициент надежности, определяемый по той же таблице.

В нормах предусмотрен учет неравномерности работы болтов в соединении (например, неравномерность натяжения). В соответствии с этим коэффициент g _b предлагают считать равным 0,8 при n<5; 0,9 при 5<n<10 и 1,0 при n > 10, где n — число болтов в соединении.

При действии продольной силы N число высокопрочных болтов в соединении и определяют по формуле

где к — число плоскостей трения;

g _с — коэффициент условия работы конструкции.

Расчет на прочность самих соединяемых элементов высокопрочными болтами выполняют с учетом того, что сдвигающие усилия уже переданы (полностью или частично) силами трения соединяемых поверхностей, находящихся вне места ослабления сечения отверстиями. При этом проверку ослабленных сечений производят при статических нагрузках по площади сечения брутто А в том случае, когда площадь нетто А _n > 0,85A, а при А _n < 0,85A — по условной площади A_c = 1,18A_n.

При динамических нагрузках расчет производят по площади нетто А _n .

Опыт показывает, что среднестатическое значение усилия натяжения болтов на 8 — 10% превышает контролируемое, определенное расчетом.

Типы болтовых соединений

Различают две конструктивные разновидности соединений — стыки и прикрепления элементов друг к другу.

Стыки листового металла осуществляют двусторонними или односторонними накладками. Двусторонние накладки, обеспечивающие симметричную передачу усилия, предпочтительнее. Стыки с односторонней накладкой дают эксцентричное соединение, в котором силовой поток отклоняется от своего первоначального направления, при этом возникают изгибающие моменты и необходимое по расчету число болтов увеличивается в этом случае на 10%. При соединении листов неодинаковой толщины накладками разницу их толщин компенсируют постановкой прокладок, причем число болтов, работающих через прокладку, должно быть также увеличено на 10 % против расчетного

Рис. Стыки элементов с односторонней накладкой (ромбы обозначают болты в соединении с неконтролируемым усилием натяжения болтов)

Стыки профильного металла выполняют накладками: уголки — уголковыми или листовыми, двутавры и швеллеры — листовыми. Благодаря значительной жесткости самого соединяемого профиля эксцентриситет прикрепления накладок слабо сказывается на работе соединения, в связи с чем число болтов по сравнению с расчетным не увеличивается.

Прикрепление элементов осуществляют внахлестку. Для работы соединения предпочтительнее симметричное прикрепление элементов с двух сторон.

Болтовые и клепаные стыки прокатных профилей: а — уголковых профилей; б — швеллеров; 1— уголковая накладка; 2 — фаска; 3 — прокладка; 4 — листовые накладки

Прикрепления элементов конструкций: а — симметричное: б — несимметричное

При конструировании болтовых соединений следует стремиться к применению болтов одного диаметра в пределах каждого конструктивного элемента и к наименьшему числу диаметров болтов во всем сооружении. Наибольшее применение находят в конструкциях средней мощности болты диаметром db = 20...24 мм, а в тяжелых конструкциях — диаметром d_b = 24...30 мм.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 933; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!