Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Конструирование и расчет на высокопрочных болтах



Для изготовления высокопрочных болтов применяют легирован­ные стали, так как они обладают хорошей прокаливаемостью, что обеспечивает более равномерное распределение механических свойств по сечению болта после его термической обработки.

В болтовом соединении на высокопрочных болтах необходимо устанавливать две шайбы - под головку болта и гайку, так как ос­новное назначение шайб заключается в уменьшении трения по тор­цевой поверхности головки болта или гайки при закручивании. От­сутствие шайб увеличивает сопротивление закручиванию в связи с пластическими деформациями стали соединяемых элементов при вращении гайки.

Прочность соединений на высокопрочных болтах зависит от сил трения, возникающих по соприкасающимся плоскостям соединения под влиянием натяжения болтов. Соединение будет тем более эф­фективно, чем выше коэффициенты трения. Повышение коэффици­ентов трения может быть достигнуто за счет увеличения сил моле­кулярного притяжения, что требует тонкой обработки поверхностей (шлифовки), или за счет увеличения сил сопротивления деформа­циям на поверхностях контакта, что требует повышения шерохова­тости поверхностей. Очевидно, что для строительных стальных кон­струкций реальным является второй путь

При конструировании болтовых соединений следует стремиться к передаче усилия с одного элемента на другой кратчайшим путем при одновременном обеспечении удобства вы­полнения соединения.

Для удобства производства работ центры болтов и заклепок рас­полагают в соединении по прямым линиям - рискам, параллельным действующему на соединение усилию. Расстояние между двумя со­седними рисками называют дорожкой, а расстояние между соседни­ми по риске болтами - шагом. Расстояние между центра­ми болтов и заклепок нормируется исходя из прочности элементов соединения и удобства выполнения работ. Размещение болтов по рискам может быть рядовым или шахматным.

Для нормальной работы соединения на высокопрочных болтах действительная сила трения должна строго соответствовать расчет­ной, что достигается определенной технологией контролируемого натяжения болтов.

После сборки соединения и установки сборочных пробок все свободные отверстия заполняют высокопрочными болтами. Затем пакет собранного соединения предварительно стягивают для закры­тия зазоров между деталями. Так как в процессе постепенного уп­лотнения пакета натяжение ранее поставленных болтов неизбежно будет ослабевать, то гайки на всех болтах подтягивают многократно, пока они не перестанут вращаться.



Расчет прочности соединения на высокопрочных болтах выпол­няют в предположении, что внешнее усилие распределяется между болтами равномерно. Расчетное усилие Qbh, которое может воспри­нять одна поверхность трения соединяемых элементов, стянутых од­ним высокопрочным болтом, определяют по формуле Qbh = (Rbh γb Ап μ) /γh ,

где Rbh = 0,7 Rbun - расчетное сопротивление растяжению высоко­прочного болта; Rbun - наименьшее временное сопротивление высокопрочного болта разрыву, принимаемое рав­ным временному сопротивлению σи по ГОСТу. Значение Rbun в кгс/мм2 наносится на головку высо­копрочного болта выпуклыми цифрами; уь - коэффициент условий работы соединения, зависящий от количества болтов п, необходимых для восприятия расчетного усилия, Аn - площадь сечения бол­та нетто; μ - коэффициент трения, принимаемый в зависимости от принятого способа обработки поверхности; yh > 1 - коэффициент надежности соединения, зависящий от характера на­грузки, воспринимаемой соединением (статическая или динамическая), разности номинальных диаметров отверстий и болтов, от способа кон­троля натяжения болтов (по крутящему моменту или углу поворота гай­ки) и от способа обработки поверхностей соединяемых деталей. Значе­ния коэффициента yh изменяются от 1,02 до 1,70.

Необходимое количество высокопрочных болтов в соединении для восприятия продольной силы N определяют по формуле

n>N/(Qbhc),

где k - количество плоскостей трения соединяемых элементов; ус -коэффициент условий работы элемента конструкции.

Усилие натяжения Р высокопрочного болта определяют из вы­ражения Р = Rbh Аn и контролируют при помощи специальных дина­мометрических ключей (с контролем крутящего момента) или тари­рованным гайковертом (с контролем угла поворота гайки).



Расчет прокатных балок

Прокатные балки применяют для перекрытия небольших про­странств конструктивными элементами ограниченной несущей спо­собности, что связано с имеющейся номенклатурой выпускаемых прокатных профилей. Их используют в балочных клетках; для перекрытия индивидуальных подвалов, гаражей, складских помещении, в качестве прогонов покрытий производственных зданий; в конструк­циях эстакад, виадуков, мостов и многих других инженерных соору­жениях.

Подбор сечения

Проектирование и расчет начинают с анализа предполагаемой конструктивной схемы сооружения или его фрагмента. В результате формируется расчетная схема балки с указанием типов, мест прило­жения и интенсивности нагрузок. Далее определяют расчетные уси­лия в форме изгибающих моментов и перерезывающих сил, а также характерные максимальные перемещения (прогибы). Расчетные уси­лия вычисляют в сечениях, где каждое из них в отдельности достигает максимальных значений (Mmax, Qmax), а также в сечениях, где их совместные сочетания неблагоприятны для работы конструкции. При изгибе балки в одной плоскости и упругой работе стали номер прокатного профиля определяют, используя формулу, по требуемому моменту сопротивления: Wreq=Mmax/Ryγc

где Ry - расчетное сопротивление стали ; ус - коэффициент условий работы.

По сортаменту выбирают ближайший номер профиля, у которого W> Wreq.

При благоприятных условиях можно уменьшить размеры сечения за счет учета развития пластиче­ских деформаций. В этом случае расчет можно выполнять по формуле Wreq=Mmax1Ryγc

Где с1=1.12 – коэф. учитывающий развитие пластических деформаций


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!