
Методика выполнения работы.
В начале работы производят измерение элементов соединенных между собой болтом. Проверяем правильность постановки болтов и сравниваем с значениями данными в таблице 3. Измерения производятся инструментом с точностью 0,5 мм. Затем определяем соответствие нормам законструированное болтовое соединение. После чего определяем теоретическое значение несущей способности соединения на смятие и на срез.
Вид экспериментальной модели:
1.Определение правильности постановки болтов в болтовом соединении:
Рисунок 3 Проверка соответствия нормам законструированного соединения.
Результаты обмера:
с = (расстояние от края элемента до края отверстия);
d = (диаметр отверстия);
а = (расстояние от центра отверстия до края элемента);
t = (толщина элемента).
t = (толщина элемента).
Сталь марки –
Болты класса прочности –
Болты класса точности –
В
ывод:
Определение усилия, которое может воспринять болтовое соединение:
а) срезу болта – Nb = RbsγbAns γс =
б) смятию поверхности – Nb=Rbp γbdΣt γс =
Расчетные характеристики:
На срез:
Rbs = ; γb= ; A= ;ns= ; γс=______ .
На смятие:
Rbp = ; γb= ; d= ; Σt = ; γс=______ .
3. Проведение испытаний на срез одноболтового соединения на разрывной машине.
- расчетные сопротивления
а) смятие Nbтеор – ; Nbэксп – ;
б) срез Nbтеор – ; Nbэксп – ;
Приложение а
Таблица 1. Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
Класс прочности |
Rbun |
Rbyn |
Rbs |
Rbt |
5.6 |
500 |
300 |
210 |
225 |
6.6 |
600 |
360 |
250 |
290 |
8.8 |
800 |
640 |
320 |
435 |
10.9 |
1000 |
900 |
400 |
540 |
12.9 |
1200 |
1080 |
420 |
600 |
40Х “селект” |
1100 |
990 |
405 |
550 |
Примечание В таблице указаны значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формуле 1.3 [1] с округлением до 5 Н/мм2 |
Таблица 2. Расчетное сопротивление одноболтового соединения смятию Rbp элементов, что соединяются болтами
Временное сопротивление стали соединяемых элементов Run, Н/мм2
|
Rbр, Н/мм2, при болтах |
|
класса точности А |
классов точности В и С, высокопрочных |
|
360 |
560 |
475 |
370 |
580 |
485 |
380 |
590 |
500 |
390 |
610 |
515 |
430 |
670 |
565 |
440 |
685 |
580 |
450 |
700 |
595 |
460 |
720 |
605 |
470 |
735 |
620 |
480 |
750 |
630 |
490 |
765 |
645 |
510 |
795 |
670 |
540 |
845 |
710 |
570 |
890 |
750 |
590 |
920 |
775 |
Примечание В таблице указаны значения расчетных сопротивлений, вычисленные по формуле 1.3 [1] с округлением до 5 Н/мм2 |
Таблица 3. Требования к размещению болтов
Характеристика расстояний и предел текучести соединяемых элементов |
Расстояние между болтами при расположении болтов |
1. Расстояние между центрами отверстий для болтов в каком либо направлении:
|
|
а) минимальное: |
|
при Ryn £ 390 Н/мм2 |
2d |
при Ryn > 390 Н/мм2 |
3d |
б) максимальное в крайних рядах при растяжении и сжатии при отсутствии уголков, расположенных вдоль кромки элементов соединения |
8d или 12t |
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии уголков, расположенных вдоль кромки элементов соединения |
|
при растяжении |
16d или 24t |
при сжатии |
12d или 18t |
2. Расстояние от центра отверстия для болта до края элемента
|
|
а) мінімальна вздовж лінії дії зусилля: |
|
при Ryn £ 390 Н/мм2 |
1,5d |
при Ryn > 390 Н/мм2 |
2,5d |
б) тоже самое, поперек линии действия усилия: |
|
при обрезанных кромках |
I,5d |
при прокатных кромках |
1,2d |
в) максимальное |
4d або 8t |
г) минимальное в фрикционных соединениях при любых кромках и любом направлении действия усилия
|
1,3d |
3. Минимальное расстояние между центрами отверстий вдоль линии действия усилия для болтов, расположенных в шахмотном порядке
|
u + 1,5d |
Обозначения принятые в таблице 3: d – диаметр отверстия для болта; t – толщина наиболее тонкого внешнего элемента; u – расстояние между рядами отверстий поперек линии действия усилия.
|
Таблица 4. Коэффициент условий работы соединения γb
Характеристики |
Межа
текучості
|
Значення
|
Значення
коефіцієнта
|
|
болтового з’єднання |
напруженого стану |
|||
Одноболтове, болти класу точності А, В і С або високоміцні |
зріз |
|
– |
1,0 |
зминання |
до 290 |
|
|
|
|
|
|||
понад 290 до 390 |
|
|
||
|
|
|||
понад 390 |
|
1,0 |
||
Багатоболтове, болти класу точності А |
зріз |
|
|
1,0 |
зминання |
до 290 |
|
|
|
|
|
|||
понад 290 до 390 |
|
|
||
|
|
|||
понад 390 |
|
1,0 |
||
|
1,0 |
|||
Позначення, прийняті в табл. 1.12.4: a – відстань від краю елемента до центра найближчого отвору вздовж лінії дії зусилля; s – відстань між центрами отворів вздовж лінії дії зусилля; d – діаметр отвору для болта.
Примітки: 1. Для розрахунку багатоболтового з’єднання на зріз і зминання при використанні болтів класів В і С, а також високоміцних болтів з нерегульованим натягом при всіх значеннях межі текучості Ryn сталі з’єднуваних елементів значення коефіцієнта gb слід множити на 0,9. 2. Для розрахунку багатоболтового з’єднання на зминання значення коефіцієнту gb слід приймати як менше з обчислених при прийнятих значеннях a, d, s. |
Таблица 5. Коэффициент условия работы
Елементи конструкцій |
Коефіцієнти умов роботи gс |
I. Балки суцільного перерізу і стиснуті елементи ферм перекриттів під залами театрів, клубів, кінотеатрів, під трибунами, під приміщеннями магазинів, книгосховищ і архівів тощо при тимчасовому навантаженні, що не перевищує вагу перекриття |
0,90 |
2. Колони громадських будівель і опор водонапірних башт |
0,95 |
3. Колони одноповерхових виробничих будівель з мостовими кранами |
1,05 |
4 Стиснуті основні елементи (крім опорних), ґратки складеного таврового перерізу з двох кутиків у зварних фермах покриттів і перекриттів при розрахунку на стійкість зазначених елементів із гнучкістю l 60 |
0,80
|
5. Затяжки, тяги, відтяжки, підвіски при розрахунку на міцність у перерізі без послаблень |
0,90 |
6. Елементи конструкцій зі сталі з межею текучості до 440 Н/мм2, що несуть статичне навантаження, при розрахунку на міцність у перерізі, послабленому отворами для болтів (окрім фрикційних з’єднань) |
1,10
|
7. Стиснуті елементи решітки просторових ґратчастих конструкцій, виконані з одиночних рівнополичкових кутиків за рис. 1.9.3, які прикріплюються однією полицею (для нерівнополичкових кутиків – більшою полицею): |
|
а) безпосередньо до поясів за допомогою зварних швів або двох болтів і більше, які влаштовані вздовж кутика: |
|
|
0,90 |
|
0,90 |
|
0,80 |
б) безпосередньо до поясів за допомогою одного болта або через фасонку незалежно від виду з’єднання |
0,75 |
8. Стиснуті елементи, виконані з одиночних кутиків, які прикріплюються однією полицею (для нерівнополичкових кутиків – меншою полицею), за винятком елементів, наведених у поз.7 цієї таблиці, а також елементів плоских ферм з одиночних кутиків |
0,75 |
9. Опорні плити, виконані зі сталі з межею текучості до 390 Н/мм2, що несуть статичне навантаження, товщиною, мм: |
|
а) до 40 включно |
1,20 |
б) понад 40 до 60 включно |
1,15 |
в) понад 60 до 80 включно |
1,10 |
Примітки: 1. Коефіцієнти gс < 1,0 при розрахунку не слід враховувати сумісно. 2. При розрахунку на міцність у перерізі, послабленому отворами для болтів, коефіцієнти, наведені в поз. 6 і 1, 6 і 2, 6 і 5, слід враховувати сумісно. 3. При розрахунку опорних плит коефіцієнти, наведені в поз. 9 і 2, 9 і 3, слід враховувати сумісно. 4. При розрахунку з’єднань коефіцієнти gс для елементів, які наведені в поз.1 і 2, слід враховувати разом із коефіцієнтом умов роботи з’єднання gb. 5. У випадках, не обумовлених цими нормами, у розрахункових формулах слід приймати gс = 1,0. |