Работа и расчет соединений на высокопрочных болтах.

Высокопрочные болты (сдвигоустойчивые) изготавливают из легированой стали, готовые болты термически обрабатывают.Они являются болтами нормальной точности, их ставят в отверстия большего, чем болт диаметра,но их гайки затягивают тарировочным ключом, позволяющим создавать и контролировать силу натяжения болтов. Большая сила натяжения болта плотно стягивает соединяемые элементы и обеспечивает монолитность соединения.

При действии на такое соединение сдвигающих сил между соединяемыми элементами возникают силы трения, препятств.сдвигу этих элементов относительно друг друга. Для увеличения сил трения поверхности элементов в месте стыка очищают от грязи,масла,ржавчины и окалины металл.щетками,пескосруйным или дробеструйным аппаратом,огневой очисткой и не окрашивают. Чтобы соединение с накладными с двух сторон работало надежно, необходима строго одинаковая толщина соединяемых элементов,так как даже при небольшой разности их толщина плотного прилегания элементов добиться не удается и силы трения, а следовательно, и несущая способность болта резко уменьшается. Иногда между соединяемыми поверхностями вставляют тонкую стальную прокладку, имеющую с двух сторон покрытие полимерным клеем с корундовым порошком. Такое решение позволяет выровнять перепад плоскостей стыкуемых деталей и одновременно дает высокий коэффициент трения.

Для улучшения работы соединения иногда также применяют комбинированое клееболтовое соединение, в котором соедин. поверхн. склеивают спец. клеями, а затем стягивают высокопроч. болтами. Соединения на высокопроч. болтах обладают преимущ. обычных болтовых соедин. по простоте устройства соединения; по качеству работы они не уступают сварным соедин., но уступают по расходу металла. Примен. они в монтажных соединениях, имеющих большие сдвигающие силы, и при действии динамических и вибронагрузок.См.СНиП РК 5.04.23-2002. Соединения на высокопроч.болтах расчитывают в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение,возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от напряжения высокопроч.болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.

Расчетное усилие Q_bh , воспринимаемое поверхностью трения под одним высокопроч. болтом, определ.

По форм. ,

где - расчетное сопротивление растяжению высокопроч.болта(приним.по табл.); η- коэффициент трения,по табл.; - коэфф.надежности,по табл.; -площадь сечения болта нетто(табл.); -коэфф. условий работы соединений, приним.=0,8 при n<5;0,9 при 5<n<10 и 1 при n≥10. Натяжение высокопроч.болта следует производить осевым усилием . Расчет на прочность соединяемых элементов,ослабленных отверстиями под высокопроч.болты,следует выполнять с учетом того,что половина усилия, приходящегося на каждый болт, уже передана силами трения. При этом проверку ослабленых сечений следует проводить : при динамичес.нагрузках- по площади сечения нетто Аn , при статических нагрузках- по площади сечения брутто А при Аn≥0,85А либо по условной площади Аc =1,18 Аn при Аn<0,85А.

Кроме обычных и высокопроч.болтов, применяемых в соединениях как стальных, так и алюминиевых конструкций, широкое применение получили самонарезные болты с окончанием, выполненым в виде сверла.С помощью таких болтов можно одновремено сверлить отверстие и нарезать резьбу.