Нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных болтов из стали 40х по гост р 52643

Наименьший диаметр резьбы d, мм	Rbun, кН/см2	Rbh, кН/см2
16.20, (22), 24, (27) 30 36 42 48	107,8 90 80 65 60	75,5 63 56 45,5 42

П р и м е ч а н и е. Размеры, заключенные в скобках, применять не рекомендуется.

Стык осуществляем высокопрочными болтами d_b= 24 мм из стали 40Х «селект», имеющей расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта R_bh= 75,5 кН/см²(табл. 5.12).

Способ регулирования натяжения высокопрочных болтов принимаем по M(моменту закручивания). Расчетное усилиеQ_bh, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле

где A_bn= 3,53 см²– площадь сечения нетто болтаd_b= 24 мм, принимаемая по табл. 5.11;

– коэффициент трения, принимаемый в зависимости от обработки поверхностей (принят газопламенный способ обработки поверхностей, см. табл. 3.15);

γ_h= 1,12 коэффициент надежности, принимаемый при статической нагрузке и разности номинальных диаметров отверстий и болтовс использованием регулирования натяжения болтов поМ при газопламенном способе обработки поверхностей.

Определяем:

Расчет стыков поясов и стенки производим раздельно. Приравнивая кривизну балки в целом 1/ρ=M_max/(EI_x) (здесь – радиус кривизны) к кривизне ее составляющих – стенкиM_w/(EI_w) и поясовM_f /(EI_f), находим изгибающие моменты, приходящиеся на стенкуM_wи на поясаM_f, которые распределяются пропорционально их жесткостям, соответственноEI_wиЕI_f.

Момент инерции стенки

I_w= 337500 см⁴.

Момент инерции поясов

Изгибающий момент, приходящийся на стенку

M_w=M_max(I_w/I_x) = 4658,72 (337500 / 1645664) = 955,43 кН∙м.

Изгибающий момент, приходящийся на пояса

M_f = M_max(I_f /I_x) = 4658,72 (1308164 / 1645664) = 3703,29 кН∙м.

Расчет стыка пояса.Расчетное усилие в поясе определяется по формуле

N_f = M_f /h_f = 3703,29 /152,5 = 2428,39 кН.

Количество болтов nна каждую сторону от центра стыка балки для прикрепления накладок пояса определяем по формуле

n = N_f/(Q_bhk_s_b_с) = 2428,39 / (99,94 2 1 1) = 12,15,

где k_s= 2 – количество плоскостей трения соединяемых элементов;

_b– коэффициент условий работы фрикционного соединения, зависящий от количестваnболтов, необходимых для восприятия расчетного усилия, и принимаемый равным:

0,8 при n < 5; 0,9 при 5n < 10; 1,0 приn10;

_с– коэффициент условий работы элемента конструкции, определяемый по [4, табл.1].

Принимаем 12 болтов и размещаем их согласно рис. 5.15.

Длину горизонтальных накладок назначаем конструктивно из условия размещения болтов:

l_nf= 2(n₁a+ 2c) +δ= 2 (2 70 +2 ∙ 50) + 10 = 490 мм,

где n₁ = (3 – 1) – количество рядов болтов на полунакладке за минусом 1.

Расчет стыка стенки.Расчетный момент, приходящийся на стенку, уравновешивается суммой внутренних пар усилий, действующих на болты. Максимальное горизонтальное усилие N_max от изгибающего момента, действующее на каждый крайний наиболее напряженный болт, не должно быть больше несущей способностиQ_bhk_s.

Условие прочности соединения

N_max=M_wa_max/(mΣa_i²) ≤ Q_bhk_s,

_{где аi – соответствующее расстояние между парами сил в болтах;}

m– число вертикальных рядов болтов на полунакладке.

Для определения числа рядов болтов по вертикали kи назначения их шагаавычисляем коэффициент стыка:

 = M_w/(ma_maxQ_bhk_s) = 95543 / (2135 99,942) = 1,77.

Принимаем по табл. 5.13 число горизонтальных рядов болтов k= 8.

Таблица 5.13