2.2.2 Расчет соединяемых деталей (листов)
Разрушение листа (детали) по сечению, ослабленному отверстием, может происходить под действием больших статических нагрузок. Номинальное растягивающее напряжение в этом сечении также должно удовлетворять условию прочности по допускаемым напряжениям при растяжении для материала деталей, т. е.
,
где
Aнетто
– площадь детали в опасном сечении с
учетом ослабления ее отверстиями; δ и
b
–
толщина и ширина листа; d
–
диаметр отверстия под заклепку (равен
диаметру стержня заклепки);
—
число заклепок в одном ряду;
– допускаемое напряжение при растяжении
материала деталей.
Следовательно, требуемая площадь сечения детали
.
Смятие стенок отверстия деталей также нарушает работоспособность соединения и может привести к последующему прорезанию заклепкой (заклепками) соединяемых деталей. Напряжения смятия стенок отверстия равны напряжениям смятия стержня, но направлены в противоположную сторону. Допускаемые напряжения смятия определяются материалом деталей.
Для
предотвращения прорезания соединяемых
деталей
должно выполняться условие прочности
по допускаемым напряжениям среза
для материала деталей (листов):
,
где
– длина опасного сечения.
Обычно
принимают
,
,
где
– предел прочности материала детали.
Для сталей Ст0, Ст2 и Ст3 допускаемые
напряжения приведены в таблице 2.1.
2.2.3 Основные конструктивные параметры шва
На основные
размеры заклепочных соединений выработаны
нормы, которые
рекомендуют выбирать d,
,
,
и
в зависимости от толщины листов
или размеров прокатного профиля [5, 6].
При этом расчет приобретает проверочный
характер (см. пример 2.1).
В стальных металлоконструкциях для многорядных заклепочных соединений при расположении заклепок простыми рядами (рисунок 2.5) основные конструктивные параметры шва определяются по следующим эмпирическим зависимостям:
|
|
а – стыковое с двумя накладками; б – нахлесточное Рисунок 2.5 – Многорядные заклепочные соединения при расположении заклепок простыми рядами |
|
для швов с двумя накладками (рисунок 2.5, а) – диаметр заклепки
мм; шаг между заклепками в одном ряду
(шаг шва)
;
расстояние от оси заклепок до свободной
кромки
;
расстояние между рядами заклепок
;
толщина накладок
;для шва в нахлестку (рисунок 2.5, б) – диаметр заклепки
мм; шаг между заклепками в одном ряду
(шаг шва)
;
расстояние от оси заклепок до свободной
кромки
;
расстояние между рядами заклепок
.
В двухрядных и многорядных швах заклепки, как правило, располагают в шахматном порядке с целью более равномерного нагружения швов, а также для облегчения установки заклепок. На рисунке 2.6 приведены зависимости, определяющие основные конструктивные параметры шва нахлесточных соединений, а на рисунке 2.7 – основные конструктивные параметры шва стыковых соединений с двумя накладками.
а – однорядное; б – двухрядное; в – трехрядное
Рисунок 2.6 – Соединения в нахлестку
а – однорядное; б – двухрядное
Рисунок 2.7 – Стыковые соединения с двумя накладками