Заклепочных и болтовых соединений
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

При расчете заклепочных, болтовых и клепано - болтовых соединений коэффициенты определяются по формулам:

· на срез заклепок и болтов повышенной точности (точеных):

одиночный ;

двойной ;

· на смятие металла заклепочных (болтовых) отверстий

;

· на сдвиг во фрикционных соединениях на высокопрочных болтах по одной плоскости трения

;

· на отрыв головок заклепок (болтов) и высокопрочных болтов

; ,

где - диаметр заклепки или болта повышенной точности; - диаметр высокопрочного болта; - коэффициенты перехода от основных расчетных сопротивлений металла конструкции к расчетным сопротивлениям заклепок или болтов по срезу, смятию и отрыву головок, принимаемых: при срезе в заклепках и болтах повышенной точности =0.80; при отрыве головок заклепок, болтов повышенной точности и высокопрочных болтов =0.60. При расчете на смятие заклепочных (болтовых) отверстий относится к основному расчетному сопротивлению металла конструкции и принимается равным 2.5; - наименьшая суммарная толщина пакета, сминаемого с одной стороны заклепочного (болтового) стержня; - основное расчетное сопротивление металла соединяемых элементов; - нормативное усилие натяжения высокопрочных болтов; если нет данных для болтов с номинальным диаметром 18, 22, 24 мм, принимается соответственно равным 130, 200 и 240 кН; - нормативный коэффициент трения по контактным поверхностям соединяемых элементов, определяемых в зависимости от способа очистки поверхностей по табл. П.2.1.

Таблица П.2.1.

Коэффициент трения по контактным поверхностям

в соединениях на высокопрочных болтах

Нормативный коэффициент трения Обработка контактных поверхностей
пескоструйная или дробест- руйная пескоструйная очистка с последующим нанесением фрикционного грунта газопламенная металлическими щетками
0.58 0.50 0.42 0.35

- коэффициент надежности по материалу, определяемый по табл. П.2.2.

Таблица П.2.2.

Коэффициент надежности по материалу

Число болтов в соединении Обработка контактных поверхностей
пескоструйная или дробест- руйная пескоструйная очистка с последующим нанесением фрикционного грунта газопламенная металлическими щетками
до 20 более 20 0.66 0.76 0.78 0.84 0.57 0.70 0.51 0.65

- коэффициенты, определяемые по табл. П.2.3. – П.2.8.

Таблица П.2.3.

  Срез Метрический сортамент , мм Дюймовый сортамент , дюймы
3/4 7/8 15/16 1 1/8
Одиночный Двойной 0.551 0.276 0.398 0.199 0.301 0.151 0.236 0.118 0.438 0.219 0.323 0.162 0.280 0.141 0.246 0.123 0.195 0.098
                     

 

Примечания: 1. Под диаметром заклепки и болта повышенной точности (точеных) подразумевается диаметр заклепочного (болтового) отверстия. 2. Если материал заклепок (болтов) отличается от материала соединяемых частей, то табличные значения умножаются на коэффициент с1, принимаемый по табл. П.2.4.

Таблица П.2.4.

Коэффициент с1 при расчете заклепок (болтов)

на срез и отрыв головок

Материал соединяемых частей Материал заклепок (болтов)
сварочное железо   литое железо стали марок
Ст2(Ст3) 09Г2
Сварочное железо Литое железо Стали марок Ст3 мост, М16, 16Д Низколегированные стали 1.15   - - 0.86   - - 0.84 0.97   - - - -  
           

 

Примечание: Заклепки, изготовленные из металла различных марок и входящие в состав одного соединения, рассчитываются по максимальному значению коэффициента с1 для данных заклепок и склепываемого металла.

Таблица П.2.5.

Коэффициент на смятие металла

заклепочных отверстий (при =2.5)

  ,мм , мм   , мм , мм
0.392 0.336 0.294 0.261 0.235 0.333 0.286 0.250 0.222 0.200 0.290 0.248 0.217 0.193 0.175 0.256 0.220 0.192 0.171 0.154 0.214 0.196 0.181 0.168 0.167 0.182 0.167 0.154 0.143 0.133 0.158 0.145 0.134 0.124 0.116 0.140 0.128 0.118 0.110 0.102

 

Таблица П.2.6.

Коэффициент во фрикционных соединениях на

высокопрочных болтах с одной плоскостью трения в пролетных

строениях, изготовленных из литого железа выплавки

после 1906 г. и сталей марок Ст3, М16С, 16Д, ВСт3

  Диаметр болта, мм     Число болтов в соединении Очистка контактных поверхностей соединяемых элементов
пескоструй- ная или дробеструй ная пескоструй- ная с пос- ледующим нанесением краски   газопла- менная   металли- ческими щетками
    До 20 более 20 до 20 более 20 до 20 более 20 0.365 0.317 0.234 0.202 0.200 0.174 0.358 0.333 0.229 0.213 0.196 0.183 0.594 0.475 0.372 0.302 0.322 0.260 0.792 0.613 0.500 0.396 0.432 0.339

Примечания: 1. Для определения коэффициента во фрикционных соединениях конструкций пролетных строений из других материалов табличные значения нужно умножить на коэффициент , равный для конструкций из сварочного железа – 0.84; литого железа выплавки до 1906 г. – 0.97; низколегированных сталей – 1.37. 2. В соединения с двумя плоскостями трения коэффициенты, приведенные в табл П 2.6. уменьшаются в 2 раза. 3. При замене части заклепок высокопрочными болтами без разборки соединений коэффициент принимается равным меньшему по значению коэффициенту на срез или смятие заменяемых заклепок по табл. П.2.3., П.2.4.,П.2.5.

 

 

Таблица П.2.7.

Коэффициент на отрыв головок заклепок при

одинаковой марке металла заклепок и соединяемых частей

, мм   0.735   0.531   0.401   0.314

 

Примечание. Если материал заклепок отличается от материала соединяемых частей, то табличные значения коэффициента умножаются на коэффициент , приведенный в табл. П.2.4.

 

Таблица П.2.8.

Коэффициент на отрыв головок высокопрочных

болтов, изготовленных из стали марки 40Х

Диаметр болтов, мм в конструкциях, изготовленных из
сварочного железа литого железа стали марок Ст3 мост М16С, 16Д низколеги- рованных сталей
0.180 0.114 0.098 0.209 0.132 0.011 0.214 0.136 0.118 0.293 0.186 0.160

 

Примечание. При расчетах расчетное сопротивление металла высокопрочных болтов принято равным 770 МПа.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

КОЭФФИЦИЕНТ ДЛЯ РАСЧЕТА СВАРНЫХ ШВОВ

 

Коэффициенты s для сварных швов, выполненных механизированной и ручной сваркой качественными электродами, принимают равными для швов стыковых s =1.00; для угловых s =0.75.

Коэффициенты s для сварных швов, выполненных электродами с меловым покрытием, следует принимать из табл. П.3.1.

 

Таблица П.3.1.

Коэффициенты s для расчета сварных швов

  Соприкасающийся со швом металл Расчетное сопротив- ление металла R, МПа Тип шва
угловой s =0.7Rш/R стыковой s=Rш/R
растя – жение сжатие срез
Сварочное железо Литое железо Углеродистые стали Марки Ст3   0.40 0.40   0.40 0.56 0.56   0.53 0.62 0.61   0.58 0.39 0.39   0.37

 

 

Примечание: 1. Для косых стыковых швов при расчете на растяжение коэффициент s делится на ш ( ш – угол, образованный направлением шва и усилия). 2. Для косых стыковых швов при расчете на срез коэффициент s делится на ш. При введении в расчет сварных швов коэффициента s площадь шва

ш ,

где - толщина шва; для стыкового шва принимается равной меньшей из толщин свариваемых элементов, а для угловых швов – равной 0.7 меньшего катета шва; - длина шва. При этом швы короче 60 мм и менее шестикратного размера катета шва при расчете не учитываются. Наибольшая длина флангового углового шва в соотношениях, работающих на осевое усилие, принимается при расчетах не более 50 катетов шва.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

 
 

КОЭФФИЦИЕНТ ПРОДОЛЬНОГО ИЗГИБА j

 

Рис. П.4.1 Коэффициент продольного изгиба j для центрально (i = 0) и внецентренно (i > 0) сжатых элементов из сварочного, литого железа и сталей марок Ст3 мост, М16С, 16Д; i – эксцентриситет приложения нагрузки; l - гибкость элемента.

 


ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОВЕРКИ МЕСТНОЙ

УСТОЙЧИВОСТИ СТЕНКИ БАЛКИ

 

В формуле (42,43) wi — коэффициент, характеризующий напряженное состояние стенки, определяемый по табл. П. 5.1, в зависимости от коэффи­циента

aу = (УB + УH)/ УB ,

 

  Рис. П.5.1. Критические напряже­ния в стенке балки: 1 — стали марок 10ХСНД и 15ХСНД—40; 2 стали марок НЛ2 и 15ХСНД; 3 —'сварочное и литое желе­зо, стали марок Ст 3, Ст 3 мост., М16С

где УB — расстояние от нейтральной оси балки до верхнего волокна, см; УH — расстояние от нейтральной оси балки до нижнего волокна, см.

Нормальное критическое сжи­мающее напряжение sО, опреде­ляемое по рис. П. 5.1, в зави­симости от нормального крити­ческого сжимающего напряжения sО/, вычисленного в предположе­нии неограниченной упругости, МПа (тс/см2):

 

sО/ = 0.19c y1my( )2, (1)

где cз — коэффициент размер­ности, равный 0,01 при расчете в системе СИ или 1,0 — в СГС; c1 — коэффициент защемления стенки, принимаемый для клепа­ных изгибаемых балок равным 1,4, а для сварных двутавровых балок — по табл. П. 5.2 в зави­симости от коэффициента gу.

Коэффициент gу = су , (2)

где Су — коэффициент, характе­ризующий условия работы сжа­того пояса балки; определяется по табл. П.5.3; b0 – ширина сжатого пояса балки, см; d0 – толщина сжатого пояса балки, см; h – расчетная высота стенки, см, принимается для сварной балки равной полной высоте стенки, а для клепаной балки – расстоянию между ближайшими к оси балки рисками поясных уголков; d – толщина стенки балки, см.

Таблица П.5.1. Коэффициент w1 Таблица П.5.2. Коэффициент cу1

aу 1.5 1.0 0.5   gу 0.25 и менее 0.5 10 и более
w1 1.40 1.30 1.20 1.15 1.10 1.05 cу1 1.21 1.33 1.46 1.55 1.60 1.65

 

Таблица П.5.3.

Коэффициент су

Условия работы сжатого пояса балки   су
На сжатый пояс опираются мостовые брусья Свободно лежащие железобетонные плиты Сжатый пояс свободен В сталежелезобетонном пролетном строении при объединении железобетонной плиты со сжатым поясом закладными частями и высокопрочными болтами В сталежелезобетонном пролетном строении при объединении железобетонной плиты со сжатым поясом непрерывным по всей длине пролета швом омоноличивания 0.3 0.5 0.8     1.5    

 

Геометрические размеры двутавровых балок показаны на рис. П.5.2.

 

Рис. П.5.2. Условные обозначения для двутавровых балок

 

 

Коэффициент mу в формуле (1) принимается по табл. П.5.4 в зависимости от значений а/h и aу [а – длина стенки балки, равная расстоянию между осями поперечных ребер (рисками уголков) жесткости (см. рис. П.5.2)].

Местное нормальное сжимающее напряжение, определяемое по рис. П.5.1. в зависимости от местного нормального сжимающего напряжения ρ0/ , вычисленного в предположении неограниченной упругости, МПа (тс/см2):

 

ρ0/ = .

где у2, z – коэффициенты, определяемые по табл. П.5.5.

Коэффициент γу, приведенный в табл. П.5.5 определяется по формуле (2). Для балок, непрерывно объединенных с железобетонной плитой, а также для клепаных балок (при толщине полок поясных уголков не менее толщины стенки) значение у2 принимается для случая γу = ∞.

Таблица П.5.4.

Коэффициент mу

aу mу при а/h
0.4 0.5 0.6 0.667 0.75 0.80 0.90 1.0 1.5 > 1.5
Минимальное значение mу =95.7
54.3 54.5 58.0 Минимальное значение mу =53.8
29.1 25.6 24.1 23.9 24.1 24.4 25.6 25.6 24.1 23.9
4/3 18.7 14.2 12.9 12.0 11.0 11.2 11.1 11.0 11.5 11.0
15.1 11.0 9.7 9.0 8.4 8.1 7.9 7.8 8.4 7.8
4/5 13.3 9.6 8.3 7.7 7.1 6.9 6.7 6.6 7.1 6.6
2/3 10.8 8.0 7.1 6.6 6.1 6.0 5.9 5.8 6.1 5.8
8.41 6.25 5.14 4.75 4.36 4.20 4.04 4.0 4.34 4.0
                                       

 

Примечание. Значению aу = 0 соответствует равномерное сжатие; aу = 2 – изгиб симметричного сечения и aу >2 – внецентренное растяжение и изгиб несимметричного сечения с менее развитым сжатым поясом.

Таблица П.5.5.

Коэффициенты у2 и z

a/h у2 при γу z
0.5 1.0 4.0
2 и более 1.32 1.56 2.21 2.96 11.21
1.5 1.32 1.52 1.97 2.51 8.16
1.0 1.32 1.47 1.73 1.88 6.26
0.8 1.30 1.41 1.57 1.65 5.80
0.6 1.29 1.36 1.45 1.49 5.37
0.4 1.24 1.28 1.32 1.34 4.88

 

При определении у2 в случае, если отношение а/h > 2, принимается а/h = 2.

Касательное критическое напряжение t0, определяемое в зависимости от критического напряжения st, МПа (тс/см2):

 

t0 = 0.6 st.

Критическое напряжение st определяется по рис. П.5.1 в зависимости от критического напряжения st/, МПа (тс/см2):

 

st/ = t/0/0.6.

Касательное критическое напряжение t/0 вычисляется в предположении неограниченной упругости, МПа (тс/см2):

 

t/0 = .

где у3 – коэффициент упругого защемления продольных сторон стенки, определяемый по табл. П.5.6. в зависимости от коэффициента γу и соотношения сторон отсека a/h. Коэффициент у3 учитывается только для сварных балок при a/h ≥ 2/3.

Коэффициент γу определяется по формуле (2). Для сварных балок, непрерывно объединенных с железобетонной плитой, значения коэффициента у3 принимаются для случая γу = ∞; μот – отношение большей стороны отсека к меньшей; b1 – меньшая из сторон отсека (а или h), см.

При значениях , , превышающих наибольшие напряжения, указанные на рис. П.5.1, допускается увеличивать значения σ0, р0 и на значения, равные соответственно, МПа (тс/см2):

для сварочного, литого железа, а также для сталей марок Ст3, М16С, 16Д, ВСт3 и других углеродистых сталей аналогичного класса прочности:

 

Ds0 = ( - ; Dр0 = 0.031( - ; Dst = 0.031( - ;

для НЛ2 и 15ХСНД:

 

Ds0 = 0.036( - ; Dр0 = 0.036( - ; Dst = 0.036( - ;

для 10ХСНД: и 15ХСНД-40:

 

Ds0 = 0.037( - ; Dр0 = 0.037( - ; Dst = 0.037( - .

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

ПЕРЕХОДНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ

Длина загружения , м   Длина загружения , м   Длина загружения , м  
0 –1 0.86 0.87 0.87 0.87 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88 0.89 0.89 0.90 0.90 0.90 0.91 0.91 0.92 0.92 0.93 0.93 0.94 0.94 0.95 0.95 0.95 0.96 0.96 0.96 0.96 0.96 0.97 0.97

ПРИЛОЖЕНИЕ 7




Дата: 2016-10-02, просмотров: 249.