Расчет заклепочных соединений на срез

Практические расчеты на срез и смятие

Срез есть конечная стадия деформации сдвига. Заклепочное соединение может быть односрезным (рис.3.3,а) или многосрезным (рис. 3.3,б).

Сила Q передаётся путём давления стенок отверстия под заклёпку на боковую поверхность стержня заклёпки.

(а) (б)

Рис. 3.3

В поперечном сечении заклёпки происходит сдвиг в сечении а-а и развиваются касательные напряжения

. (3.4)

Здесь d − диаметр заклёпки, n − число заклёпок в соединении.

При многосрезном соединении разрушение происходит в двух плоскостях а-а и б-б(рис. 3.3,б).

Условие прочности заклёпочного соединения по касательным напряжениям

. (3.5)

Здесь m − число срезов.

Величину допускаемого касательного напряжения определяют экспериментально. Как правило .

Расчёт заклёпочных соединений на смятие

При небольшой толщине соединяемых листов и значительной нагрузке, между боковой поверхностью заклёпки и стенками отверстия возникает значительное взаимное давление, что приводит к смятию боковой полуцилиндрической поверхности тела заклёпки (рис. 3.4).

Рис. 3.4

При смятии имеют место нормальные напряжения, закон их распределения по поверхности смятия неизвестен. Расчёт на смятие ведут упрощенно, принимая за площадь смятия диаметральное сечение заклёпки под листом меньшей толщины. В предположении равномерного распределения сминающих напряжений:

. (3.6)

Условие прочности заклёпочного соединения по нормальным напряжениям

. (3.7)

Допускаемое напряжение на смятие обычно принимают в зависимости от допускаемого напряжения на сжатие .

Расчёт сварных соединений

Сварка является наиболее современным способом соединения элементов стальных конструкций. При соединении внахлёстку применяют лобовые (рис. 3.5,а) и фланговые (рис. 3.5,б) швы.

И те, и другие швы работают на срез. Расчёт на срез ведётся в предположении о равномерном распределении касательных напряжений по площади среза. При качественном выполнении сварного соединения разрушение шва идёт в направлении под углом 45° к катету шва. Катет шва выполняется равным толщине привариваемого листа t (рис. 3.6).

(а) (б)

Рис. 3.5

Рис. 3.6

Условие прочности сварного шва:

.

Для лобового шва , для фланговых , − допускаемое напряжение для материала электрода.

Соединение двух листов может быть выполнено и встык (рис. 3.7).

Рис. 3.7

В этом случае зазор между соединяемыми листами заполняется расплавленным металлом. В таком соединении шов работает на растяжение. Условие прочности соединения:

.

Лекция 4. Геометрические характеристики
плоских сечений

Прочность элементов конструкций зависит от свойств материала, из которого изготовлен элемент, и от размеров его поперечного сечения. Однако, прочность элемента в условиях изгиба (рис. 4.1) будет выше, если поперечное сечение его будет занимать положение I.

Рис. 4.1

Балка, закреплённая на двух опорах, при одной и той же площади поперечного сечения прогнётся меньше, если занимает положении I.

Напрашивается вывод, что на прочность и жёсткость оказывает влияние не только непосредственно площадь поперечного сечения элемента, но и другие геометрические характеристики сечения.

Дата добавления: 2014-01-05