1. Расчет болтовых соединений на обычных болтах.
Т.к. осн. вид работы болтовых соединений – работа на сдвиг, то болты в этих соединениях сами работают на срез, а стенки отверстий – на смятие. Если в соединении используется не один, а несколько болтов, то принято считать, что суммарные усилия распределяются равномерно.
Расчет болтового соединения, работающего на растяжение
где Nbt — несущая способность одного болта на растяжение;
Rbt — расчетное сопротивление болта на растяжение;
Abn — площадь поперечного сечения нетто (принимается согласно таблице Г.9 СП 16.13330.2011);
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011.
Расчет болтового соединения, работающего на срез
где Nbs — несущая способность одного болта на срез;
Rbs — расчетное сопротивление болта на срез;
Ab — площадь сечения болта брутто (принимается согласно таблице Г.9 СП 16.13330.2011);
ns — число срезов одного болта (если болт соединяет 2-е пластины, то число срезов равно одному, если 3-и, то 2-а и т.д.);
γb — коэффициент условия работы болтового соединения, принимаемый согласно таблице 41 СП 16.13330.2011 (но не больше 1.0);
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011.
и расчет на смятие
где Nbp — несущая способность одного болта на смятие;
Rbp — расчетное сопротивление болта на смятие;
db — наружный диаметр стрежня болта;
∑t — наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении (если болт соединяет 2-е пластины, то принимается толщина одной самой тонкой пластины, если болт соединяет 3 пластины, то считается сумма толщин для пластин, которые передают нагрузку в одном направлении и сравнивается с толщиной пластины, передающей нагрузку в другом направлении и берется наименьшее значение);
γb — коэффициент условия работы болтового соединения, принимаемый согласно таблице 41 СП 16.13330.2011 (но не больше 1.0)
γc — коэффициент условия работы, принимаемый согласно таблице 1 СП 16.13330.2011.
2. Марки строительных сталей. Состав. Свойства.
Строительная сталь – это разновидность сплава железа с углеродом, предназначенная для изготовления строительных конструкций, арматуры и литых изделий. Она обладает оптимальным составом для того, чтобы выдерживать значительные расчетные нагрузки.
Согласно ГОСТ 27772-88*, стали делятся на 2 основных вида по составу: 1) Углеродистые; 2) Легированные.
Углеродистые. Количество химического элемента углерода определяет прочность стальной конструкции. Чем его больше, тем крепче металл. Углеродистые сплавы делятся на 3 группы:
Строительные низколегированные стали с содержанием углерода менее 0,25%;
Среднеуглеродистые содержат 0,25-0,60% углерода;
Высокоуглеродистые имеют в составе более 0,60% химического элемента.
Легированные
Для повышения прочности в сплав железа вводят различные металлы в разных количествах. Этот процесс называется легирование. По количеству добавок различают 3 группы сплавов:
Низколегированная – до 2,5% дополнительных металлов;
Среднелегированная – около 2,5-10% добавок;
Высоколегированная – более 10% примесей.
Строительные стали с добавками (легированные) считаются наиболее качественными, чем углеродистые.
Св-ва стали:
прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;
предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;
предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;
пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;
ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;
твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).