При конструировании соединений элементов на болтах следует назначать болты одного диаметра и по возможности в минимальном количестве для всей конструкции. Тип соединения (внахлестку или с накладками) выбирают в зависимости от конструктивного решения и условий работы стыка.
Накладки могут быть односторонними или двухсторонними (рис. 9.3,б). Двухсторонние накладки обеспечивают симметричную передачу усилия, в то время как в соединении с односторонней накладкой из-за эксцентриситета силы по отношению к оси накладки возникают изгибающие моменты, ухудшающие работу соединения, в результате число болтов в соединении рекомендуется увеличить на 10 % по сравнению с расчетным.
Расстояние между центрами отверстий вдоль усилия называется шагом, поперек усилия - дорожкой.
Расположение болтов в соединении может быть рядовое (рис.9.3,а) или более компактное шахматное (рис. 9.3,б).
В стыках и узлах расстояния между болтами принимают минимальными в целях компактности узла и для экономии металла на накладки. В тех случаях, когда крепление элемента необходимо осуществить по всей длине, расстояние между болтами не должно превышать максимальных значений.
Необходимо знать, что минимальные значения шага и расстояния до края элемента принимаются из условия обеспечения прочности на выкол основного металла. Максимальные шаг, дорожка и расстояние до края назначаются из условия плотности соединения, т.е. чтобы между соединяемыми элементами не возникали зазоры, в которых, как правило, развивается коррозия. Кроме того, в сжатых элементах необходимо исключать возможность потери местной устойчивости (выгиб элемента) на участке между болтами. Требования к конструированию болтовых соединений изложены в нормах проектирования.
Рис. 9.3. Расположение отверстий в листовом и профильном (фасонном) металле:
а - минимальные расстояния при рядовом расположении ;б – то же при шахматном расположении болтов; в – максимальные расстояния в растянутых элементах г – то же в сжатых элементах;
t – толщина более тонкого наружного элемента, d0 – диаметр отверстия под болт
Особенности соединений конструкций
из алюминиевых сплавов
Для соединений элементов конструкций из алюминиевых сплавов применяют стальные и алюминиевые болты нормальной и повышенной точности. Стальные болты и шайбы должны быть кадмированы или оцинкованы для предотвращения интенсивной электрохимической коррозии в местах контакта стали и алюминиевого сплава.
Так как алюминиевые сплавы могут быть менее прочными, чем сталь, то при использовании высокопрочных болтов (которые всегда изготавливают из стали) обязательно использование шайб, чтобы распределить давление от натяжения болтов на большую площадь поверхности элементов.
Из алюминиевых болтов наибольшее распространение получили лок-болты. Несколько удлиненный стержень лок-болта изготавливают из жесткого сплава. Свободный конец стержня снабжен рифами. На вставленный в отверстие болт надевают обжимное кольцо из пластичного сплава. Пистолет-заклепочник захватывает за рифы стержень, сильно его натягивает, одновременно прижимая обжимное кольцо к соединяемым деталям. Затем кольцо обжимается на рифах с образованием замыкающей головки.
Порядок размещения болтов в соединениях из алюминиевых сплавов и расчет их такой же, как для болтовых соединений стальных конструкций.
1. Назовите достоинства болтовых соединений и основные их недостатки.
2. Где в настоящее время используются заклепочные соединения и что препятствует более широкому их применению в строительстве?
3. Дайте краткую характеристику болтам классов А, В, С.
4. Поясните работу соединения на высокопрочных болтах.
5. В чем заключается основное преимущество самонарезающих болтов?
6. По рис. 9.1 поясните работу различных болтовых соединений на сдвиг.
7. Запишите формулы для определения расчетного усилия одного болта при работе на сдвиг и на смятие.
8. Как определить количество болтов в работающем на сдвиг соединении с неконтролируемым начальным натяжением?
9. Как определить количество высокопрочных болтов в соединении, работающем на сдвиг?
10. Почему начальное натяжение болта не сказывается на его несущей способности при работе на растяжение?
11. Запишите формулу для определения расчетного усилия, которое может быть воспринято одним высокопрочным болтом, работающим на растяжение.
12. Почему назначаются предельные (максимальные и минимальные)
расстояния между болтами?
13. О чем необходимо помнить при использовании стальных соединительных элементов в конструкциях из алюминиевых сплавов?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.