Задача 6.1. Визначення несучої здатності болтового з’єднання при зрушенні

 

Стержень із двох кутиків прикріплений до листа товщиною болтами класу точності класу міцності 5.6 (рис. 9). Кількість болтів , діаметр – максимально можливий при однорядному розташуванні. Матеріал з’єднуваних елементів – сталь С345, коефіцієнт надійності за призначенням , коефіцієнт умов роботи конструкції . Визначити розрахункову несучу здатність з’єднання. При розрахунках прийняти мінімальні відстані між болтами.

 

Розв’язання

1. Максимально можливий діаметр отворів під болти визначаємо за таблицею рисок прокатних профілів (табл. Б.3). При ширині полиці кутика й однорядному розташуванні болтів . Діаметр болта класу точності при цьому дорівнює: (для класу точності А , для класу точності С ). За табл. Д.8 [1] (табл. А.17) остаточно приймаємо (з округленням у меншу сторону) і знаходимо площу перерізу болта: .

2. За табл. Д.4 [1] (табл. А.14) визначаємо розрахунковий опір зрізу болтів класу 5.6: .

 

 

Рис. 9. Схема болтового кріплення двох кутиків до листа

 

3. Для визначення розрахункового опору зминанню знаходимо в табл. Г.2 [1] (табл. А.2) характеристичні опори менш міцного із з’єднуваних елементів (лист товщиною або кутик (фасон) товщиною зі сталі С345): , . При цьому розрахунковий опір зминанню при болтах класу точності B із табл. Д.5 [1] (табл. А.15) дорівнює: .

4. За табл. 16.3 [1] (табл. А.12) при визначаємо мінімальну відстань між центрами отворів і мінімальну відстань від центра отвору до краю елемента вздовж зусилля (рис. 9). Фактичні відстані приймаємо рівними мінімальним.

5. Коефіцієнти умов роботи з’єднання (для зрізу) і (для зминання) визначаються за табл. 16.4 [1] (табл. А.13) залежно від характеру напруженого стану, межі текучості, класу точності та розміщення болтів у стику. При a/d=1,5, s/d=2 одержуємо , або для з’єднання на болтах класу точності при . Згідно з приміткою 1 до табл. 16.4 [1] (табл. А.13) при використанні болтів класів В і С значення коефіцієнтів і слід додатково множити на 0,9. Тоді , .

6. Несуча здатність одного болта при зрізі визначається за формулою (16.12) [1]:

.

Тут – кількість розрахункових зрізів болта при прикріпленні кутиків із двох сторін листа.

7. Несуча здатність одного болта при зминанні визначається за формулою (16.13) [1]:

.

Тут – менше із суми товщин двох кутиків і товщини листа, до якого вони прикріплюються.

8. Розрахункова несуча здатність одного болта дорівнює:

.

Розрахункова несуча здатність з’єднання з 8 болтів визначається за формулою (16.15) [1]:

.