Расчет на прочность элементов заклепочного шва

При расчетах заклепочных соединений, нагруженных силой в плоскости стыка, допускают, что нагрузка распространяется равномерно между всеми заклепками шва, силы трения в стыке не учитывают. В соединениях широких листов (рис. 6.4) за расчетную нагрузку принимают силу F_t, действующую на фронте одного шага t. Значение F_t определяют по напряжениям растяжения σ' в сечении листа а — а, не ослабленном отверстиями под заклепки. Напряжение σ' полагают известным из основных расчетов конструкции:

Прочность листа в сечении b — b

Отношение

σ'/σ=(t-d)/t=φ (6.1)

называют коэффициентом прочности заклепочного шва.

Значение φ показывает, как уменьшается прочность листов при соединении заклепками. Например, для однорядного односрезного шва (рис. 6.4, а) при стандартных размерах φ=0,65, т.е. образование заклепочного соединения уменьшает прочность листов на 35%. Понижение прочности деталей —одна из главных отрицательных характеристик заклепочного соединения. Для увеличения значений φ применяют многорядные и многосрезные швы (см. рис. 6.4,б и 6.5).

На рис. 6.5 изображена конструкция прочноплотного трехрядного шва с переменным шагом заклепок в рядах. В этом шве на фронте основного шва расположено шесть заклепок.

Каждая заклепка передает нагрузку, равную (1/6) ,. На рис. 6.5 даны эпюры продольных сил, возникающих в различных сечениях листов и накладок. Сечение листа по первому ряду заклепок нагружено полной силой . Для того чтобы немного ослабить это сечение, в нем поставлена только одна заклепка. Сечение по второму ряду нагружено меньшей силой и, соблюдая условия равнопрочностей, в нем можно поставить большее число заклепок. Малая нагрузка на каждую заклепку, а также две плоскости среза заклепки позволяют значительно уменьшить ее диаметр. Уменьшение диаметра приводит к увеличению коэффициента прочности шва, например для рассматриваемого шва φ≈0,9. Однако стремление получить высокое значение φ приводит к сложной и дорогой конструкции соединения.