Выбор марки стали для конструкции. Исследование свойств монокристалла железа. Работа стали при сложном напряженном состоянии, страница 14

Количество n болтов в соединении при действии усилия N следует определять по формуле

 ,                                                                       (9.3)

где  - меньшее из значений расчетного усилия, воспринимаемого одним болтом;  - коэффициент условия работы конструкции.

б) Соединения на болтах с контролируемым натяжением, т.е. на высокопрочных болтах, следует рассчитывать в предположении передачи действующих усилий только через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов.

Расчетное усилие , которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов стянутых одним высокопрочным болтом, следует определять по формуле

,                                                                           (9.4)

где  - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта;  - коэффициент трения, определяемый по таблице в нормах проектирования в зависимости от способов обработки поверхности соединяемых элементов;  - коэффициент надежности, зависящий от характера нагрузки и величины зазора ;  - площадь сечения болта по внутреннему диаметру резьбы;  - коэффициент условий работы высокопрочных болтов, принимаемый по рекомендациям норм.

Количество высокопрочных болтов в соединении определяется по формуле

,                                                                            (9.5)

где k - количество поверхностей трения в соединении.

Натяжение высокопрочного болта следует производить осевым усилием .

При выполнении проверки соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, следует учитывать, что часть усилия, приходящаяся на каждый болт в рассматриваемом сечении, передается силами трения. Требования при определении площади поперечного сечения с учетом ослабления отверстиями изложены в нормах проектирования.

2. Работа и расчет болтового соединения на растяжение.

При работе болтового соединения на растяжение (рис. 9.2) качество отверстий и поверхности болта не влияют на работу соединения. Расчет на растяжение выполняется одинаково для болтов нормальной и повышенной точности, а также для высокопрочных болтов.

Рис. 9.2. Работа болтового соединения на растяжение

Важно отметить, что начальные натяжения болтов не сказываются на их несущей способности при работе на растяжение. Объясняется это тем, что начальное натяжение болта, полученное им при затягивании гайки, является внутренним усилием, уравновешенным силою обжатия пакета соединяемых элементов. Внешняя сила, приложенная к соединению, первоначально должна погасить усилия обжатия (сжатия) и только после этого растягивающее усилие в болте начнет увеличиваться. Таким образом, прочность соединения определяется прочностью материала болтов, их количеством и диаметром и не зависит от величины начального натяжения.

Усилие, которое может быть воспринято одним болтом, определяется по формуле

                                                            ,                                                                                         (9.6)

где  - расчетное сопротивление болтового соединения растяжению.

Расчетное сопротивление материала анкерных (фундаментных) болтов растяжению несколько понижено по отношению к номиналу, что объясняется наличием эксцентриситетов усилий и неравномерной нагрузкой на болты.

Необходимое количество болтов определяется по (9.3).

11. Расчет прокатных балок.

1). Расчетная схема:

  

2). Определение внутренних усилий.

         ,  1,025 – коэфф., учит. изгиб балки от собств. веса.

3). Определение треб. момента сопротивления.   ; R_y - расчетн. сопр-ие мат-ла, устан. по пределу текучести; - коэфф. условия работы.

а). по упругой стадии работы материала: 

б). по упруго-пластической стадии работы: 

4). По сортаменту подбираем сечение: W_x; J_x; g_п; S_x.

5). Проверка прочности: а). нормальных напряжений:

б). касательных напряжений:

;