СТ СЭВ 181-75 и СТ СЭВ 182-75

Площади сечения болтов согласно СТ СЭВ 180-75,

Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов

Напряженное состояние	Расчетные сопротивления, МПа, болтов классов
4.6	4.8	5.6	5.8	6.6	8.8	10.9
Срез, Rbs
Растяжение, Rbt

П р и м е ч а н и е. В таблице указаны значения расчетных сопротивлений для одноболтовых соединений.

Таблица 10.25

Расчетные сопротивления смятию R_вр элементов,

соединяемых болтами

Временное сопротивление стали соединяемых элементов Run, МПа	Расчетные сопротивления, МПа, смятию элементов, соединяемых болтами
класса точности А	классов точности В и С (болты высокопрочные без регулируемого натяжения)

При действии на соединение момента, вызывающего сдвиг соединяемых элементов, распределение усилий на болты следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до рассматриваемого болта (см. рис. 10.38, б). Усилие в наиболее нагруженном болте N_{b ,max} не должно превышать меньшего из значений N_bs или N_bp.

Таблица 10.26

d, мм		18*		22*		27*
Ab , см^2	2,01	2,54	3,14	3,80	4,52	5,72	7,06	10,17
Abn ,см^2	1,57	1,92	2,45	3,03	3,52	4,59	5,60	8,26

* Болты указанных диаметров применять не рекомендуется.

Таблица 10.27

Коэффициенты условий работы соединения

Характеристика соединения	Коэффициент условий работы соединения gb
1. Многоболтовое в расчетах на срез и смятие при болтах: класса точности А классов точности В и С, высокопрочных с нерегулируемым натяжением	1,0 0,9
2. Одноболтовое и многоболтовое в расчете на смятие при a = 1,5 d и b = 2 d в элементах конструкций из стали с пределом текучести, МПа: до 285 св. 285 до 380	0,8 0,75

Обозначения, принятые в таблице:

a – расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия;

b – то же, между центрами отверстий;

d – диаметр отверстия для болта.

Примечания: 1. Коэффициенты, установленные в поз. 1 и 2, следует учитывать одновременно.

2. При значениях расстояний a и b, промежуточных между указанными в поз. 2 и в табл. 2.2, коэффициент g_b следует определять линейной интерполяцией.

При одновременном действии на болтовое соединение силы и момента, действующих в одной плоскости и вызывающих сдвиг соединяемых элементов, определяют равнодействующее усилие в наиболее нагруженном болте (рис. 10.39), которое не должно превышать меньшего из значений N_bs или N_bp.

Рис. 10.39. Усилия в болтах при одновременном действии N и M

При одновременном действии на болтовое соединение усилий, вызывающих срез и растяжение болтов, наиболее напряженный болт наряду с проверкой на растяжение проверяется по формуле

где N_s и N_t – усилия, действующие на болт, срезывающее и растягивающее соответственно;

N_bs и N_bt – расчетные усилия (с заменой в формулах A_bn на А_b).

Болты, работающие одновременно на срез и растяжение, проверяются отдельно на срез и растяжение.

Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и момента, проверяются на равнодействующее усилие.

В соединениях внахлестку и посредством односторонних накладок возникает не учитываемый расчетом дополнительный изгибающий момент, поэтому количество болтов в соединении увеличивается на 10% сверх расчетного. То же относится к соединениям, где передача усилия осуществляется через прокладки.

При креплении выступающих полок уголков или швеллеров с помощью коротышей количество болтов, прикрепляющих одну из полок коротыша, должно быть увеличено против расчета на 50%.

Пример 10.11. Рассчитать и законструировать болтовое соединение двух центрально-растянутых листов сечением b × t = 300×20 мм посредством двусторонних накладок. Расчетное усилие N = 1000 кН (рис. 10.40). Материал листов и накладок – сталь С255 с расчетным сопротивлением R_y = 240 МПа и нормативным сопротивлением R_un = 370 МПа. Болты класса прочности 5.6.

Рис. 10.40. С оединение на болтах нормальной точности

Назначаем толщину каждой накладки t_н = 12 мм (из условия равнопрочности со стыкуемыми листами принимается не менее половины толщины листов t).

Число срезов n_s = 2.

Наименьшая толщина элементов, сминаемых в одном направлении, Σ t _min = t = 20 мм.

Принимаем болты с наружным диаметром d = 20 мм и отверстия под них d _о = 23 мм. Площадь болта А = 3,14 см².

Определяем расчетные сопротивления болтов:

– срезу R_bs = 190 МПа = 19 кН/см² (см.табл. 10.24);

– смятию элементов из стали класса С255 R_bp = 450 МПа = 45 кН/см² (см. табл. 10.25).

Коэффициент условий работы соединения γ_b = 0,9 (см. табл. 10.27).

Требуемое количество болтов:

– из условия среза

n ≥ N / (R_bs γ_b А n_s) = 1000 / (16 · 0.9 · 3,14 · 2) = 11,06;

– из условия смятия

n ≥ N / (R_bp γ_b d Σ t_min) = 1000 / (45 · 0.9 · 2 · 2) = 6,17.

Принимаем количество болтов из условия среза n = 12.

Располагаем болты в рядовом порядке. Минимальное расстояние между болтами в любом направлении

a = 2,5 d _о = 2,5 · 23 = 57,5 мм.

Принимаем a = 70 мм (k = 4 – по ширине листа).

Минимальные расстояния от центра болта до края элемента:

– вдоль усилия c ≥ 2 d_o = 2 · 23 = 46 мм, принимаем c = 50 мм;

– поперек усилия c ₁ ≥ 1,5 d_o = 1,5 · 23 = 34,5 мм.

Принимаем c ₁ = (b – 3 a) / 2 = (300 – 3 · 70) / 2 = 45 мм.

Проверяем прочность листа по ослабленному отверстиями сечению, для чего определяем площадь сечения листа нетто:

A_n = (b – k d_o) t = (30 – 4 · 2,3) · 2 = 41,6 см².

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

σ = N / A = 1000 / 41,6 = 24,04 кН/см² = 240,4 МПа ≈ R_y γ_c = 240 МПа.

Определяем длину накладки:

l_н = 2 (2 a + 2 c + Δ) = 2 (2 · 70 + 2 · 50 + 10) = 490 мм.

Дата добавления: 2014-01-13