болтовых (заклепочных) и сварных соединений

Пусть 2 элемента соединяются болтом. Существует две опасности – срез болта и сматие пластины или болта.

Разрушение срезом

Считаем, что при разрушении происходит срез болта, ввиду возникновения предельных значений напряжения.

Тогда:

.

Если болтов несколько, то получим:

. (21.2)

Теперь можно найти допустимую силу

. (21.3)

Если же дана проектная сила Р , то можно из (21.3) найти количество болтов.

Разрушение смятием

Разрушение может произойти в результате смятия самого болта или пластины. Пластина при этом воздействует на болт по сечению А (см. рисунок) напряжением .

Тогда:

Расчет сварных соединений

Рассмотрим продольные швы:

Нарисуем разрушенное состояние. Из уравнения равновесия следует, что:

.

Запишем условие прочности (здесь k - коэффициент запаса):

.

С учетом того, что отсюда получаем

.

Основной задачей расчета сварных швов является определение минимально-допустимой длины шва. Выражая площадь фигуры ВСDК через l найдем:

,

.

Это расчетная длина шва. При изготовлении сварки расчетную длину увеличивают на 1 сантиметр, так как по концам шва всегда образуются микротрещины на глубину порядка 0,5 сантиметров.

Торцевые швы (или лобовые швы) рассчитываются совершенно аналогично

Литература

1. Терегулов И.Г. «Сопротивление материалов и основ теории упругости и пластичности» М.: Высшая школа, 1984

2. Тимошенко С.П. Механика материалов : Учебник для вузов / Гере, Джеймс Монро. - 2-е изд., стер. - СПб. : Лань, 2002. - 672с

3. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. – М.: Наука, 1988. – 712с.

4. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов : Учебник для вузов / 11-е изд., стереотип. - М. : МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1999. - 592с.

5. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. – М.: «Высшая школа», 2000. – 560с.

6. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. -М.: Изд-во «Наука», 1976. – 607с.

7. Варданян Г.С., Андреев В.И., Атаров Н.М., Горшков А.А. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. – М.: Изд-во АСВ, 1995. – 568с.

8. Варданян Г.С., Атаров Н.М., Горшков А.А. Сопротивление материалов. – М.: Инфра – М., 2003. – 478с.

9. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. -М.: «Высшая школа», 1989. – 624с.

10. Долинский Ф.В., Михайлов М.Н. Краткий курс сопротивления материалов. – М.: «Высшая школа», 1988. – 431с.

11. Копнов В.А., Кривошапко С.Н. Сопротивление материалов. Руководство для решения задач и выполнения расчетно-графических работ. – М.: «Высшая школа», 2005. – 351с.

12. Кочетов В.Т., Кочетов М.В., Павленко А.Д. Сопротивление материалов. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004. – 544с.

13. Костенко Н.А., Балясникова С.В., Волошановская Ю.Э. Сопротивление материалов. – М.: «Высшая школа», 2000. – 430с.

14. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. – Киев: «Наук.думка», 1988. – 736с.

15. Сопротивление материалов /Под редакцией Смирнова А.Ф./ М.: «Высшая школа», 1975. – 480с.

16. Строительная механика. Под редакцией Даркова А.В. - М.: «Высшая школа», 1976. – 600с.

17. Степин П.А. Сопротивление материалов. – М.: «Высшая школа», 1988. – 366с.

18. Серазутдинов М.Н., Островская Э.Н., Петухов Н.П., Сидорин С.Г. Механика. Вопросы теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин. Казань: Центр инновационных технологий, 2007. – 330с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1.	Геометрические характеристики сечений
	1.1. Статический момент фигуры
	1.2. Моменты второго порядка
	1.2.1. Осевой момент инерции
	1.2.2. Центробежный момент площади
	1.2.3. Свойства симметричных фигур
	1.2.4. Геометрический и механический смысл моментов
	1.2.5. Формулы для вычисления моментов инерции канонических фигур
	1.2.5.1. Формулы для вычисления моментов инерции прямоугольника относительно центральных осей
	1.2.5.2. Формула для вычисления момента инерции окружности относительно центральных осей
	1.2.5.3. Формула для вычисления момента инерции треугольника
	1.2.6. Связь моментов относительно разных осей
	1.2.6.1. Связь моментов относительно параллельных осей
	1.2.6.2. Связь моментов относительно повернутых осей
	1.2.6.3. Главные оси и главные моменты
2.	Основные понятия и закономерности сопромата
	2.1. Расчетная схема
	2.1.1. Условия закрепления
	2.1.2. Внешние силовые факторы
	2.2. Усилие растяжения (сжатия)
	2.3. Метод сечений
	2.4. Нормальное напряжение
	2.5. Закон равномерного распределения нормального напряжения при растяжение (сжатие)
	2.6. Предел прочности
	2.7. Условие прочности
3.	Внутренние силовые факторы (ВСФ)
	3.1. Случай воздействия внешних сил в одной плоскости
	3.2. Основные соотношения между погонной силой q, поперечной силой и изгибающим моментом
4.	Эпюры ВСФ
5.	Правила контроля построения эпюр
6.	Общий случай напряженного состояния
	6.1. Нормальные и касательные напряжения
	6.2. Закон парности касательных напряжений
7.	Деформации

8.	Основные предположения и законы, используемые в сопротивлении материалов
	8.1. Основные предположения, используемые в сопротивлении материалов
	8.2. Основные законы, используемые в сопротивлении материалов
9.	Примеры использования законов механики при расчете строительных сооружений
	9.1. Расчет статически неопределимых систем
	9.1.1. Статически неопределимая железобетонная колонна
	9.1.2. Температурные напряжения
	9.1.3. Монтажные напряжения
	9.1.4. Расчет колонны по теории предельного равновесия
	9.2. Особенности температурных и монтажных напряжений
	9.2.1. Независимость температурных напряжений от размеров тела
	9.2.2. Независимость монтажных напряжений от размеров тела
	9.2.3. О температурных и монтажных напряжениях в статически определимых системах
	9.3. Независимость предельной нагрузки от самоуравновешенных начальных напряжений
	9.4. Некоторые особенности деформирования стержней при растяжении и сжатии с учетом силы тяжести
	9.5. Расчет элементов конструкций с трещинами
	9.6. Расчет конструкций на долговечность
	9.6.1. Долговечность железобетонной колонны при наличии ползучести бетона
	9.6.2. Условие независимости напряжений от времени в конструкциях из вязкоупругих материалов
	9.7. Теория накопления микроповреждений
10.	Расчет стержней и стержневых систем на жесткость
	10.1. Формула Мора для вычисления перемещения конструкции
	10.2. Формула Мора для стержневых систем
11.	Закономерности разрушения материала
	11.1. Закономерности сложного напряженного состояния
	11.2. Зависимость и от касательных напряжений
	11.3. Главные напряжения
	11.4. Виды разрушений материалов
	11.5. Теории кратковременной прочности
	11.5.1. Первая теория прочности
	11.5.2. Вторая теория прочности
	11.5.3. Третья теория прочности (теория максимальных касательных напряжений)
	11.5.4. Четвертая теория (энергетическая)
	11.5.5. Пятая теория – критерий Мора
	11.5.6. Краткое изложение теории прочности
12.	Краткое изложение теорий прочности в задачах сопротивления материалов.
13.	Расчет цилиндрической оболочки под воздействием внутреннего давления
14.	Усталостное разрушение (циклическая прочность)
	14.1. Расчет сооружений при циклическом нагружении с помощью диаграммы Велера
	14.2. Расчет сооружений при циклическом нагружении по теории развивающихся трещин
15.	Изгиб балок
	15.1 Нормальные напряжения. Формула Навье
	15.2. Определение положения нейтральной линии (оси х) в сечении
	15.3 Момент сопротивления
	15.4. Ошибка Галилея
	15.5. Касательные напряжения в балке
	15.6. Касательные напряжения в полке двутавра
	15.7. Анализ формул для напряжений
	15.8. Эффект Эмерсона
	15.9. Парадоксы формулы Журавского
	15.10. О максимальных касательных напряжениях (τzy )max
	15.11. Расчеты балки на прочность
16.	Расчет балки на жесткость
	16.1. Формула Мора для вычисления прогиба
	16.1.1. Методы вычисления интегралов. Формулы трапеций и Симпсона
	16.2. Вычисление прогибов на основе решения дифференциального уравнения изогнутой оси балки
	16.2.1. Решение дифференциального уравнения изогнутой оси балки
	16.2.2. Правила Клебша
	16.2.3. Условия для определения С и D
	16.2.4. Балки на упругом основании. Закон Винклера
	16.4. Уравнение изогнутой оси балки на упругом основании
	16.5. Бесконечная балка на упругом основании
17.	Потеря устойчивости
	17.1. Формула Эйлера
	17.2. Другие условия закрепления
	17.3. Предельная гибкость. Длинный стержень
	17.4. Формула Ясинского
	17.5. Продольный изгиб
18.	Кручение валов
	18.1. Кручение круглых валов
	18.2. Напряжения в сечениях вала
	18.3. Расчет вала на жесткость
	18.4. Свободное кручение тонкостенных стержней
	18.5. Напряжения при свободном кручении тонкостенных стержней замкнутого профиля
	18.6. Угол закрутки тонкостенных стержней замкнутого профиля
	18.7. Кручение стержней открытого профиля
19.	Сложная деформация.
	19.1. Эпюры внутренних силовых факторов (ВСФ)
	19.2. Растяжение с изгибом
	19.3. Максимальные напряжения при растяжении с изгибом
	19.4. Косой изгиб
	19.5. Проверка прочности круглых стержней при кручении с изгибом.
	19.6. Внецентренное сжатие. Ядро сечения
	19.7. Построение ядра сечения
20.	Динамические задачи
	20.1. Удар
	20.2. Область применения формулы для коэффициента динамичности
	20.3. Выражение коэффициента динамичности через скорость ударяющего тела
	20.4. Принцип Даламбера
	20.5. Колебания упругих стержней
	20.5.1. Свободные колебания
	20.5.2. Вынужденные колебания
	20.5.3. Вынужденные колебания стержня с демпфером
21.	Теория предельного равновесия и её использование при расчете конструкций
	21.1. Задача изгиба балки
	21.2. Применение теории предельного равновесия для расчета болтовых (заклепочных) и сварных соединений
	Литература