Расчет сдвигоустойчивого соединения на высокопрочных болтах

Конструирование и расчет болтового соединения

Руководствуясь разделами 11 и 12 СНиП II-23-81* сконструировать и рассчитать соединение 2 ˪100х8 с листом (фасонкой) t_Ф=12 мм на болтах класса точности В и класса прочности 5.8 при следующих данных (Шифр 484):

1. Статическое расчетное усилие N=340 кН

2. Группа конструкций 4

3. Климатический район II₄

4. Здание неотапливаемое

Эскиз соединения

Решение

1. Принимаем в качестве материала конструкции сталь С235 с прочностными характеристиками:

фасонка: t_Ф=12 мм, R_un=37 кН/см², R_y=23,5 кН/см²

уголки: t_уг=8 мм, R_y=23,5 кН/см²

2. Расчетное сопротивление болтов класса В-5,8:

срезу: R_bs=20 кН/см² (таблица 58*)

смятию соединяемых элементов (фасонки): R_bp=43,5 кН/см² по

R_un=37 кН/см² (таблица 59*).

3. Пользуясь таблицей рисок (см. Приложение 6), принимаем d_b=20 мм, d_отв=23 мм и размещаем болты в один ряд (см. эскиз). Расстояние между болтами (п.12.19 и таблица 39):

до края вдоль усилия а ≥ 2* d_отв = 2*23 = 46 мм; принимаем а=50 мм

между болтами b ≥ 2,5* d_отв = 2,5*23 = 57,5 мм; принимаем b=60 мм.

4. Требуемое количество болтов в соединении по прочности болтов на срез:

n_b= (принимаем 2 шт.)

где А_b=3.14 см² –площадь сечения одного болта брутто

n_s=2 – количество срезов одного болта

5. То же по прочности на смятие соединяемых элементов:

n_b=

6. Принимаем в соединении 4 болта d_b=20 мм класса точности В и класса прочности 5,8 по ГОСТ 1759.4-87* из стали 235 (40Г2) с дополнительным испытанием на разрыв (таблица 57 и Приложение 7)

7. Проверяем прочность прикрепляемых уголков по ослабленному сечению 1-1 согласно п.5.1 и по формуле(6)

N = 340 кН < R_y A_n = 23.5 = 587кН

A_n = (A_уг – d_отв t_уг) 2 = (15,5-2,3 2 = 26,4см²

A_уг=15,5 см²

Расчет сдвигоустойчивого соединения на высокопрочных болтах

При исходных данных и руководствуясь разделами 11 и 12 СНиП II-23-81*, решить то же соединение на высокопрочных болтах из стали 40Х «Селект» (шифр 484). Соединение поверхности очищается стальными щетками без консервации поверхностей, контроль натяжения болтов по М затяжки.

Решение

1. Принимаем болты d_b=20 мм, отверстие под болты d_отв=23 мм.

2. Временное сопротивление высокопрочных болтов из стали 40Х «Селект» R_bun=110 кН/см² (таблица 61*); расчетное сопротивление болтов растяжению

R_bh = 0.7 * R_bun = 0.7*110 = 77 кН/см²

3. Согласно п.11.13*, требуемое количество высокопрочных болтов в соединении:

n_b=

где А_bn=3.14 см² –площадь сечения одного болта брутто

µ=0.35 – коэффициент трения (по п.5 таблицы 36 и регулировании натяжения болта по М)

k=2 – количество поверхностей трения

4. Принимаем 4 высокопрочных болта d_b=20 мм из стали 40Х «Селект» по ГОСТ 22356-77

5. Проверяем прочность уголков по ослабленному сечению 1-1

N = 340 кН < R_y*A* * = 23.5*52.8*0,9*0,85 = 954 кН

Задаем площадь ослабленного сечения

A_n = A = 26,4*2 = 52,8 см²

A_n = (26,4 – 2.3*1)*2 = 48,2> 0.85*А = 0.85*52.8 = 44,88 см²

Поиск по сайту: