Задача 6.2. Проектування болтового стику

 

Визначити необхідну кількість болтів у стику смуг перерізом на двосторонніх накладках того ж перерізу при дії розрахункового зусилля . Матеріал з’єднуваних елементів – сталь С275. Болти діаметром класу точності , класу міцності 5.8. Коефіцієнт надійності за призначенням , коефіцієнт умов роботи конструкції . При розрахунках прийняти мінімальні відстані між болтами. Розробити ескіз розміщення болтів у стику (рис. 10).

 

Розв’язання

1. За табл. Г.2 [1] (табл. А.2) визначаємо характеристичні опори сталі з’єднуваних елементів (смуга товщиною зі сталі С275): , .

2. Розрахунковий опір зминанню елементів, що з’єднуються болтами, визначаємо за табл. Д.5 [1] (табл. А.15) залежно від величини і класу точності болтів: .

3. Розрахунковий опір зрізу болтів класу міцності 5.8 визначаємо за табл. Д.4 [1] (табл. А.14): .

4. Для болтів класу точності приймаємо діаметр отвору (для класів точності В і С ). Тоді за табл. 16.3 [1] (табл. А.12) при визначаємо відстань між центрами отворів і відстань від центра отвору до краю елемента вздовж зусилля , які 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. Остаточно маємо , .

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

.

Тут – площа перерізу болта за табл. Д.8 [1] (табл. А.17);

– кількість розрахункових зрізів при двосторонніх накладках.

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

.

Тут – товщина смуги, яка менша, ніж сума товщин двох накладок.

8. Розрахункова несуча здатність одного болта дорівнює:

.

Необхідну кількість болтів визначаємо за формулою (16.15) [1]:

.

Приймаємо 7 болтів.

9. Розміщення болтів виконуємо відповідно до табл. 16.3 [1] (табл. А.12), враховуючи, що для сталі С 275 . Відстань між центрами отворів ; відстань від центра отвору до краю елемента вздовж зусилля ; те саме поперек зусилля . При , , .

Обчислюємо можливу кількість болтів в одному ряду при ширині смуги :

,

тобто 5 болтів. Приймаємо розміщення болтів у два ряди по 4 болти і призначаємо всі розміри стику відповідно до обчислювальних значень , і (рис. 10).

 

Рис. 10. Ескіз розміщення болтів у стику