Работа и расчет болтовых соединений на срез, смятие и растяжение. Конструктивные требования.
Работа на сдвиг явл основным видом работы большинства соединений.
Работа соединений с неконтролируемой силой затяжки (болты грубой, норм, повыш точности): на 1 этапе, пока силы трения между соединяемыми элементами не преодолены, сами болты не испытывают сдвигающих усилий и работают только на растяжение, все соединение работает упруго (на высокопрочных болтах соединения работают только так!). При увеличении внешней сдвиг силы, силы внутр трения оказываются преодоленными и наступает 2 этап – сдвиг всего соединения на величину зазора между поверхностью отвестия и стержнем болта. На 3 этапе сдвиг усилие в основном передается давлением поверхности отверстия на стержень болта, стержень болта и края отверстия постепенно обминаются, болт изгибается, растягивается (т.к. головка и гайка препятствуют свободному изгибу стержня). Плотностьт соединения расстраивается, силы трения уменьшаются и наступает 4 этап работы, характеризующийся упругопластической работой. Разрушение соединения происходит от среза болта, смятия и выкола одного из соединяемых Эл-тов или отрыва головки болта.
Расчет ведут исходя из возможного вида разрушения соединения по срезу болта при толстых соединяемых листах или по смятию поверхности отверстия при тонких листах:
-расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом по срезу:
Nбср=RбсрγбAбnср
R-расчетное сопротивелние болтов срезу
|
|
|
γ-коэф усл работы соединения
А=пи*d2/4- площадь сечения болта по ненарезной части
d-диаметр болта
n-число плоскостей среза.
-расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом по смятию элементов:
Nбсм=Rбсмγбd∑t
R-расчетное сопротивелние смятию элементов, соединяемых болтами
∑t-наим суммарная толщина элеметов, сминаемых в одном направлении.
-число болтов n в соединении при действии сдигающ силы N, приложенной к ЦТ соединения: n=N/Nбminγ
Nбmin- меньшее из верхних значений (для 1 болта)
γ-коэф условий работы конструкции.
Растяжение: болты раб на растяж-е, если внешняя сила направлена параллельно продольной оси болтов. При статич работе соединения качество отверстий и поверхности болта не играет никакой роли и болты норм и повш точности работают на растяжение одинаково. Начальные натяжения болтов не сказываются на их несущей способности на растяжение, т.к. начальные напряжения явл напряжениясми внутр-ми, уравновешенными силами сжатия между соединяемыми элементами. Внешн сила воспринимается силами сжатия между соединяемыми элементами. Когда внешн сила превысит внутр начальные усилия стягивания болта, монолитность соединения нарушися и растягивающее усилие в болте начнет увеличиваться. Т.о. прочность соединения определяется прочностью материала болтов на растяжение назвисимо от сила начального натяжения болта. Принимают те же болты, что при сдвиге.
|
|
|
-усилие, воспринимаемое одним болтом на растяжение:
Nбр=RбрAбнт
R- расчетное сопротивление болтов растяжению
Aбнт-площадь нетто болта (по резьбе)
Кол-во болтов при растяжении: n=N/Nбрγ
При одновременном действии сдвиг и растяг сил на соединение юзаем все формулы ;о)
Соединение на высокопрочных болтах. Работа и расчет
Работа
Высокопрочные болты – изготавливаются из высокопрочных, термически упрочненных сталей. Высокопрочные болты, как и болты нормальной точности устанавливаются в отверстия на 1-6 мм больше диаметра болта. Монолитность соединения обеспечивается трением между поверхностями соединяемых элементов, с большой силой стянутых высокопрочными болтами. Затягивают их тарировочными ключами, позволяющими контролировать силу натяжения болтов.
Высокопрочные болты обеспечивают надежное недеформативное соединение, хорошо работающее при любых видах силовых воздействий, поэтому они применятся в ответственных монтажных соединениях.
+: 1) Надежность, особенно при работе на динамические нагрузки; 2) Простота, не требует специального оборудования и подвода электроэнергии (как при сварке)
|
|
|
-: 1) Необходимы дополнительные детали (накладки); 2) Увеличивается масса элемента
Расчет
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, воспринимаемое каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом определяется по формуле:
- расчетное сопротивление высокопрочного болта растяжению.
- нормативное сопротивление болта растяжению. Определяется по таблице 61 СНиП в зависимости от диаметра болта и класса стали.
- площадь сечения
- коэффициент условий работы. Зависит от количества болтов в соединении:
N=1, 2, 3, 4 – 0,8; 5<=N<10 – 0,9; N>=10 - 1
- коэффициент трения; 
- коэффициент надежности. Принимаются по таблице 36 СНиП в зависимости от способа обработки поверхностей трения, способа регулирования натяжения болтов, вида нагрузки и разности номинальных размеров болта и отверстия.
|
|
|
Несущая способность одного высокопрочного болта определяется по формуле:
, где k – количество поверхностей трения.
Количество n высокопрочных болтов в соединении при действии продольной силы следует определять по формуле
Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием P = Rbh Abn.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 2505; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!