3.1. Задача 3.1. Конструирование и расчет болтового соединения на обычных болтах

3.1.1. Задание

Руководствуясь разделом 11 и 12 [1] сконструировать и рассчитать соединение двух уголков 2 125×8 (приложение 11 [3]) с листом (фасонкой) толщиной на болтах класса точности В и класса прочности 5.6 при следующих данных:

- статическое расчетное усилие растяжения N = 280 кН;

- группа конструкции 4;

- расчетная температура зимой равна минус 35 .

3.1.2. Решение

1. Принимаем в качестве материала конструкции сталь С235 (приложение В [1]) с прочностными характеристиками (табл. В.5 [1]): фасонка , , , , уголки толщиной , .

2. Расчетные сопротивления болтов класса 5.6 (табл. Г.5 [1]):

срезу ;

смятию соединяемых элементов (фасонки) по (табл. Г.6 [1]).

3. Пользуясь таблицей рисок (приложение Д [1]), принимаем и размещаем болты в один ряд. Расстояния между болтами определяем по табл. 37 [1]: или ; или ;

принимаем так как ;

от центра отверстия для болта до края элемента вдоль усилия N или ;

принимаем так как .

4. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при срезе, определяют по формуле (165) [1]

где		–	площадь сечения одного болта брутто, (табл. Г.9 [1]);
		–	количество срезов одного болта, ;
		–	коэффициент условий работы болтового соединения, (табл. 38 [1]), ;
		–	коэффициент условий работы конструкции (п. 5 в табл. 1 [1]), .

5. Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом при смятии соединяемых элементов, определяют по формуле (166) [1]

где		–	наименьшая суммарная толщина соединяемых элементов, сминаемых в одном направлении, ;
		–	коэффициент условий работы болтового соединения, принимаемый при как меньшее из двух значений: или ; принимаем (табл. 38 [1]).

6. Количество болтов в соединении определяется по формуле (168) [1]

,

где принимаем равным минимальному значению из и .

7. Принимаем в соединении n = 4 (4 болта класса точности В и класса прочности 5.6 по ГОСТ 1759.4-87* (рис. 3.1)).

.

8. Проверяем прочность прикрепляемых уголков по ослабленному сечению 1-1 согласно п. 8.1.1 по формуле (5) [1]

,

где		–	площадь сечения двух уголков нетто, ;
	A	–	площадь сечения уголков, согласно приложению 11 [3] ,

.

При недостаточной прочности по ослабленному сечению необходимо увеличить толщину уголков и повторить проверку.

Рис. 3.1. Эскиз соединения на обычных болтах

Подготовка данных для экспертизы расчета по программе «Кристалл» приведена на рис. 3.2 – 3.6.