Примеры расчета болтовых соединений

Пример 1.Запроектировать стык листов сечением 500х12 мм из стали С245. Болты относятся к классу точности В. На соединение действует растягивающая сила N= 1000 кН.

По СНиП II -23-81 для стали С245 расчетное сопротивление Ry = 24 кН/см2 (240 МПа). Расчетное со­противление смятию элементов, соединяемых болтами Rbp = 45 кН/см2 (СНиП II-23-81, табл. 59*). Стык проектируем симметричным с двумя накладками, толщиной 8 мм каждая (рис. 4.31). Выбираем болты класса прочности 5.8. Расчетное сопротивление срезу Rhs = 20 кН/ см2 (СНиП II -23-81, табл. 58*). Принимаем диаметр болтов db = 20 мм. Из условия работы болтов на срез при двух плоскостях среза усилие, которое может быть воспринято од­ним болтом:

N΄b = Rhs γbAnSyc = (Rhs γb3,14db2 / 4)2yc, yc = 1.

По СНиП П-23-81(табл. 35*) для многоболтового соединения γb = 0,9; отсюда N΄b = (20·0,9·3,14·22/4)2= 113,1 кН.

Из условия смятия N"b = Rbpγb dbΣ tyc; N"b = 45 · 0,9 · 2 · 1,2 = 97,2 кН; Σ t = 12 мм (толщина накладок 2 · 8 = 16 мм, что больше толщины соединяемого элемента).

Требующееся число болтов определяем из условия смятия. На полунакладке требу­ется болтов п = N/ N"b = (1000/97,2) = 10,3. Принимаем 12 болтов, расположенных в два ряда, по шесть болтов в каждом ряду.

Проверяем несущую способность листа, ослабленного отверстиями для болтов, с учетом упругопластической работы элементов и накладок в зоне стыка путем введения коэффициента условия работы ус= 1,1.

Размер (диаметр) отверстий d= 2,3 см = 23 мм (для точности класса В). Следователь­но, N<RyAnyc; 24·1,2(50-6·2,3)1,1 = 1147> 1000 кН.

Прочность соединяемых элементов обеспечена.

Сечение накладок проверять не нужно, так как площади поперечного сечения нетто двух накладок больше площади поперечного сечения нетто соединяемого элемента An.

Пример 2.Рассчитать стык листов сечением 500х12 мм из стали С245 как болтовое соединение на высокопрочных (фрикционных) болтах.

На соединение действует растягивающая сила N = 1000 кН. Расчетное сопротивле­ние материала соединяемых элементов Ry = 24 кН/см2. Принимаем диаметр болтов 20 мм.

Материал болтов сталь 40Х «селект» с наименьшим временным сопротивлением Rbun = 110 кН/см2. Очистка поверхностей элементов соединения газопламенная.

Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения в соединении (одним болтоконтактом).

Qbh = RbhγbAbn μ/γh. По СНиП II-23-81 (табл. 61) находим расчетное сопротивление растяжению стали 40Х «селект» Rbh = 77 кН/см2. Коэффициент условия работы соединения, зависящий от числа болтов, необходимых для восприятия силы N, γb = 0,9 (ожидаемое число болтов п больше 5 и меньше 10). Площадь сечения болта нетто при db = 20 мм равна Abn= 2,45 см2. Коэффици­ент трения при газопламенной обработке поверхностей определяем по СНиП II -23-81 (табл. 36*) μ = 0,42. Коэффициент надежности γh принимаем по той же таблице. При кон­троле усилия натяжения болта по углу поворота гайки γh = 1,02;

Qbh = (77 · 0,9 · 2,45 · 0,42/ 1,02)= 70 кН.

Число болтов п= N/( Qbh kyc) = 1000/ (2 · 70) = 7,14. Коэффициент условия работы yc = 1; число плоскостей трения k = 2.

Принимаем в полунакладке два ряда болтов по четыре болта в каждом ряду. Определя­ем прочность соединяемого листа. Площадь поперечного сечения листа нетто при диа­метре отверстия d = 2,3 см = 23 мм равна

An = 1,2(50 - 4 · 2,3) = 48,96 см2. Площадь сечения листа брутто

А = 1,2 · 50 = 60 см2. Отношение площадей An /А = 48,96/60 = 0,82 < 0,85.

Условная площадь Ac = 1,18 An = 1,18 · 48,96 = 57,77 см2; AcRy = 57,77 · 24 = 1386 > N = 1000 кН, т.е. прочность стыкуемого листа обеспечена.

Рис. 4.38. Работа болтов на срез: I - односрезные соединения; II - двухсрезные соеди­нения; 1 - поверхность смятия; 2 - поверхность среза; t2 - толщина пластины

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Болтовые соединения | Клееносварные соединения


Дата добавления: 2018-03-02; просмотров: 1246; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2018 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.