Расчет болтового соединения при действии продольной силы

Расчет болтового соединения при действии продольной силы
Исходные данные:
Нагрузка:
- Нормальная сила N = 1 тс = 1 / 0,001 = 1000 кгс;
Физические характеристики:
- Модуль сдвига G = 810000 кгс/см2;
- Модуль упругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
- Предел текучести стали Ryn = 1 кгс/см2;
- Временное сопротивление стали разрыву Run = 1 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести R y = 1 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 1 кгс/см2;
- Расчетное сопротивление стали сдвигу Rs = 1 кгс/см2;
Коэффициенты надежности и условия работы:
- Коэффициент условия работы gc = 1 ;
- Коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ;
Расстояния от центра болта до края элемента:
- Расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия a = 41 мм;
- Расстояние поперек усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия a 2 = 42 мм;
Расстояния между болтами:
(Окаймляющие уголки - отсутствуют; Расположение болтов - Расстояние между центрами отверстий):
- Расстояние между центрами отверстий b = 55 мм;
Параметры болтового соединения:
- Наружный диаметр стержня болта d = 27 мм;
- Толщина наиболее тонкого наружного элемента в пакете tmin = 7 мм;
Результаты расчета:
1) Расчет болтового соединения при действии продольной силы
Сейсмичность площадки строительства - не более 6 баллов.
Коэффициент условия работы по п. 2.14 СНиП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах":
mkp=1 .
Т.к. mkp r 1 :
2) Определение расчетного усилия на болт
Болт работает - на растяжение.
Площадь сечения болта нетто принимается по табл. 62 Abn = 4,59 см2 .
Класс болтов - 5.8.
Расчетное сопротивление болта растяжению принимается по табл. 58 Rbt = 2000 кгс/см2 .
Усилие, воспринимаемое одним болтом на расстяжение:
Nbt = mkp Rbt Abn=1 · 2000 · 4,59 = 9180 кгс (формула (129); п. 11.7 ).
Наименьшее значение расчетного усилия для одного болта:
Nmin = Nbt =9180 кгс .
3) Уточнение требуемого количества болтов
Крепление элементов болтами - без промежуточных прокладок, односторонних накладок и коротышей,
прикрепляемых к полке уголка или швеллера.
Увеличивать количества болтов по п. 11.11 не требуется.
4) Продолжение расчета по п. 11.8
Количество болтов в соединении:
n = N/(gc Nmin)=1000/(1 · 9180) = 0,10893246 .
Требуемое количество болтов с округлением до целого числа: 1.
n =1 t N/(gc Nmin)=1000/(1 · 9180)=0,10893246 (918% от предельного значения) - условие выполнено
(формула (130); п. 11.8 ).
5) Конструктивные требования табл. 39 по размещению болтов
Расположение болтов - рядовое (не шахматное).
Т.к. Ryn r 3900 кгс/см2 :
b =55 мм t 2 d =2 · 27=54 мм (101,85185185% от предельного значения) - условие выполнено .
Окаймляющие уголки - отсутствуют.
b =55 мм r 8 d =8 · 27=216 мм (25,46296296% от предельного значения) - условие выполнено .
b =55 мм r 12 tmin =12 · 7=84 мм (65,47619048% от предельного значения) - условие выполнено .
Болты - не высокопрочные.
a =41 мм r 4 d =4 · 27=108 мм (37,96296296% от предельного значения) - условие выполнено .
a2 =42 мм r 4 d =4 · 27=108 мм (38,88888889% от предельного значения) - условие выполнено .
a =41 мм r 8 tmin =8 · 7=56 мм (73,21428571% от предельного значения) - условие выполнено .
a2 =42 мм r 8 tmin =8 · 7=56 мм (75% от предельного значения) - условие выполнено .
Т.к. Ryn r 3900 кгс/см2 :
a =41 мм t 1,5 d =1,5 · 27=40,5 мм (101,2345679% от предельного значения) - условие выполнено .
Кромки - обрезные.
a2 =42 мм t 1,5 d =1,5 · 27=40,5 мм (103,7037037% от предельного значения) - условие выполнено .