Расчет болтовых соединений без контролируемого натяжения болтов.

Внешние усилия в болтовом или заклепочном соединении стремятся сдвинуть соединяемые элементы один относительно другого (а).

Болты препятствуют этому сдвигу, в них возникают сложное напряженное состояние:

1) по плоскости соприкосновения сдвигаемых элементов возникают срезывающие напряжения

2) от поперечного давления элементов возникают сминающие напряжения;

3) от первоначального натяжения остаются растягивающие напряжения.

При действии продольной силы N, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами принимают равномерным.

Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом:

1) при работе на срез:

R_bs – расчетное сопротивление материала болта на срез, кН/см²

площадь сечения стержня болта по ненарезанной части

n_s – число расчетных срезов

 - коэффициент условий работы соединения (табл. 35* СНиП II-23-81*)

- коэффициент работы конструкции

2) при работе на смятие:

R_bр – расчетное сопротивление материала соединяемых элементов на смятие, кН/см²

 - наименьшая суммарная толщина элементов , сминаемых в одном направлении

 - наружный диаметр стержня болта

3) при работе на растяжение:

R_bt – расчетное сопротивление материала стержня болта на растяжение

A_bn– площадь поперечного сечения болта нетто (табл. 62 СНиП)

Число болтов в соединении _, где -сдвигающая сила, приложенная к центру тяжести соединения, - наименьшее из значений расчетного усилия (на срез или смятие) для одного болта ( см. выше)

Расчет самих соединяемых элементов на прочность ведут с учетом ослабления сечения отверстиями по площади сечения А_n.

29.              Расчет фрикционных соединений на высокопрочных болтах. 

Т.е. с контролируемым натяжением болтов. Силы трения, возникающие на соприкасающихся поверхностях от натяжения болтов и воспринимающие сдвигающие нагрузки, определяются в зависимости от:

а) прочности стержня болта

б) характера обработки соприкасающихся поверхностей

                   Сила натяжения болта

 - осевое усилие натяжения

 - расчетное сопротивление растяжению материала высокопрочного болта

- нормативное временное сопротивление материала высокопрочного болта растяжению (табл. 61 СНиП)

- площадь поперечного сечения болта netto, определяемая по стандарту (табл. 62 СНиП)

                   Расчетное усилие Q_bh, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения одним высокопрочным болтом:

 - коэффициент трения (табл. 36 СНиП)

-коэффициент условий работы болтового соединения

- коэффициент надежности (табл. 36 СНиП)

Из-за неравномерности работы болтов в соединении, принимают:

при

при

при

Усилия натяжения болтов контролируют:

1) по углу поворота гайки d

2) по моменту закручивания гайки М (моменту силы, приложенной к рукоятке гаечного ключа относительно центра отверстия)

Число высокопрочных болтов в соединении:

 - продольное усилие

К- число плоскостей трения

- коэффициент условий работы соединения

Расчет на прочность элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, 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:

1) по площади сечения брутто А, если А_п≥0,85А

2) по условной площади А_с=1,18А_п, если А_п<0,85А

-при динамических нагрузках – по А_п