Расчет нахлесточного болтового соединения листов стали на высокопрочных болтах

Цель: Проверка режима расчета фрикционных соединений

Задача: Выполнить проверку нахлесточного соединения листов размером 500х12 мм на высокопрочных болтах из стали марки С245 на действие срезающего усилия.

Ссылки: Металлические конструкции: учебник для студ. Учреждений высш. проф. Образования / [Ю. И. Кудишин, Е. И. Беленя, В. С. Игнатьева и др.]; под. Ред. Ю. И. Кудишина. - 13-е изд., испр. - М. : Издательский центр "Академия", 2011. С 165.

Соответствие нормативным документам: СНиП II-23-81*, СП 16.13330, ДБН В.2.6-163:2010.

Имя файла с исходными данными:

2.2.sav;
отчет — Kristall2.1.doc

Исходные данные из источника:

N = 1000 кН	Усилие среза;
R_y = 240 МПа	Сталь марки C245; Толщина пластин: двух внешних – 8 мм, внутренней – 12 мм;
R_bun = 110 кН/см²	Болты высокопрочные из стали 40Х «селект»; Диаметр болтов 20 мм, диаметр отверстий 23 мм;
γ_c = 1	Коэффициент условий работы;
γ_b = 0,9	Коэффициент условий работы фрикционного соединения; Обработка поверхностей – газопламенная без консервации;
μ = 0,42	Коэффициент трения;
γ_h = 1,12	Контроль натяжения – по углу поворота гайки.

Параметры КРИСТАЛЛ:

Сталь: C245

Коэффициент надежности по ответственности	1
Коэффициент условий работы	1
Коэффициент условий работы соединяемых элементов	1

Диаметр болтов 20 мм
Сталь: 40Х "селект"
Чернота 3 мм
Способ очистки соединяемых поверхностей: Газопламенный двух поверхностей без консервации

Тип	Параметры
	m = 1 n = 3 a = 60 мм b = 60 мм c = 50 мм t = 8 мм t₀ = 12 мм

Тип

Параметры

m = 1
n = 3
a = 60 мм
b = 60 мм
c = 50 мм
t = 8 мм
t₀ = 12 мм

Усилия:

N = 1000 кН
M = 0 кНм
Q = 0 кН

Ручной расчет:

1. Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов вычислялось по формуле:

\[ R_{bh} =0.7R_{bun} =0.7\times 1100=770 \quad Н/мм^{2} \quad =77,0 \quad кН/см^{2}. \]

2. Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения:

\[ Q_{bh} =\frac { R_{bh} A_{bn} \mu} {\gamma_{h} }=\frac {77\times 2.45\times0.42}{1,02}=77,68 \quad кН, \]

тут γ_h = 1,02 для газопламенной обработки поверхностей без консервации при разности номинальных диаметров отверстий и болтов 3 мм при способе регулирования натяжения болтов по углу поворота гайки.

3. Необходимое количество болтов:

\[ n\ge \frac{N}{Q_{bh} \kappa \gamma_{b} \gamma_{c} }=\frac{1000}{77.68\times 2\times 0.9\times 1.0}=7,152. \]

Сравнение решений:

Фактор	Предельная сила трения
Ручной счет	7,152/8 = 0,894
КРИСТАЛЛ	0,894
Отклонение от ручного счета, %	0,0

Источник	0,893