- нормативное усилие смятия для рассматриваемого среза болта (болтоконтакта), вызывающее деформацию смятия сдвигаемых элементов, равную нормативной деформации смятия , принимаемой равной 1 мм при динамических и 1,5 мм - при статических нагрузках. определяется по табл. 50 в зависимости от толщин и соединяемых элементов.
В односрезном соединении и равны действительной толщине соединяемых элементов; в двухсрезном соединении - толщина накладки, - половина толщины стыкуемого листа.
Таблица 50
| T_2, мм | Значения N_bn, кН, для элементов из стали | |||||||||
| углеродистой | низколегированной | |||||||||
| при t_1, paвной, мм | ||||||||||
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |
| 5 | 40── 57 | 50── 61 | 54── 62 | 55── 63 | 55── 63 | 48── 65 | 60── 80 | 64── 86 | 65── 89 | 66── 90 |
| 10 | 50 ── 61 | 75 ── 98 | 85 ── 110 | 89 ── 114 | 90 ── 118 | 60 ── 80 | 86 ── 115 | 103── 125 | 110── 133 | 112── 137 |
| 15 | 54 ── 63 | 85 ── 110 | 95 ── 126 | 98 ── 133 | 100── 140 | 64 ── 86 | 103── 125 | 115── 145 | 120── 158 | 125── 168 |
| 20 | 55 ── 63 | 89 ── 114 | 98 ── 133 | 107── 145 | 110── 152 | 65 ── 89 | 110── 133 | 120── 158 | 135── 175 | 138── 180 |
| 25 и более | 55── 63 | 90── 118 | 100── 140 | 110── 152 | 115── 153 | 66── 90 | 112── 137 | 125── 168 | 138── 180 | 140── 182 |
Примечание. Значения над чертой - при динамической ( =1 мм), под чертой - при статической ( =1,5 мм) нагрузках. При промежуточных значениях и определяют линейной интерполяцией.
11.7. Фрикционно-срезные соединения на высокопрочных болтах (с контролируемым натяжением), применяемые в конструкциях, в которых перемещения сдвига в соединениях не ограничены, допускается рассчитывать на смятие как соединение на высокопрочных болтах без контролируемого натяжения, если воспринимаемое сдвигающее усилие при таком расчете получается больше, чем при расчете по деформационному критерию (см. п. 11.6).
При расчетной оценке влияния перемещений сдвига в соединениях на распределение усилий в статически неопределимых системах расчетную величину перемещения (сдвига) в каждом соединении допускается принимать равной:
для одноболтового соединения
; (65)
для соединения с числом болтов 10 и более
. (66)
При числе болтов свыше 1 до 10 допускается линейная интерполяция.
Предельные усилия фрикционно-срезных соединений на высокопрочных болтах М24 с =1100 МПа ( ) при очистке контактных поверхностей стальными щетками, регулировании натяжения болтов по углу поворота гайки и отсутствии предварительной выборки зазоров приведены в табл. 51.
Таблица 51
Расчетная толщина соединяемых элементов t_1 = t_2, мм | Предельные усилия Q_bn, кН, на один болт М24 при одной плоскости среза во фрикционно-срезных соединениях на высокопрочных болтах при нагрузках | |||||||||||||||
статической | динамической | |||||||||||||||
для элементов из стали | ||||||||||||||||
углеродистой | низколeгированной | углеродистой | низколегированной | |||||||||||||
при дельта, мм | ||||||||||||||||
3 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | |||||||||
с числом болтов в соединении | ||||||||||||||||
n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | n <= 4 | n >= 10 | |
5 | 84 | 112 | 112 | 125 | 86 | 116 | 107 | 131 | 65 | 87 | 90 | 112 | 67 | 91 | 95 | 118 |
10 | 98 | 134 | 128 | 156 | 104 | 143 | 139 | 169 | 74 | 103 | 113 | 139 | 77 | 108 | 120 | 147 |
15 | 108 | 149 | 146 | 178 | 114 | 159 | 159 | 179 | 80 | 112 | 126 | 154 | 85 | 121 | 139 | 169 |
20 | 114 | 159 | 159 | 179 | 125 | 175 | 178 | 179 | 83 | 118 | 134 | 163 | 90 | 131 | 152 | 179 |
25 и более | 117 | 165 | 164 | 179 | 127 | 179 | 179 | 179 | 85 | 121 | 139 | 169 | 91 | 133 | 156 | 179 |
Расчет на выносливость
11.8. Расчет на выносливость соединений на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением следует выполнять в соответствии с п. 9.2* СНиП II-23-81*, относя фрикционные соединения к 1-й, фрикционно-срезные соединения на высокопрочных болтах из низколегированной стали - ко 2-й, из углеродистой стали - к 3-й группе элементов.
Учет ослаблений
11.9. Прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты в фрикционных соединениях, проверяют в предположении, что 50% усилия, приходящегося на каждый болт в рассматриваемом сечении, уже передано силами трения:
, (67)
где N - расчетное усилие в элементе;
- расчетная площадь сечения элемента, принимаемая в соответствии с п. 11.14 СНиП II-23-81*;
- число рабочих болтоконтактов в проверяемом сечении;
n - число рабочих болтоконтактов в соединении, равное числу болтов, умноженному на число поверхностей трения;
- расчетное сопротивление стали.
Прочность элементов, ослабленных отверстиями во фрикционно-срезных соединениях на высокопрочных болтах, и в соединениях без контролируемого натяжения болтов, проверяют с учетом полного ослабления сечений болтовыми отверстиями.
Для соединений на болтах класса прочности 10.9 и высокопрочных без контролируемого натяжения необходима проверка крайней зоны на вырыв материала по формуле
, (68)
где а - расстояние вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия.
12. Проектирование сварных соединений
12.1. Рекомендации по проектированию сварных соединений приведены в Пособии [9], в котором даны иллюстративный материал, раскрывающий содержание рекомендаций, и примеры применения односторонних угловых швов в стальных конструкциях.
12.2. При проектировании сварных узлов, один из элементов которых испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, следует принимать конструктивные решения тавровых и угловых соединений с уменьшенным риском возникновения слоистых трещин, для этого необходимо:
отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему со сведением к минимуму концентрации деформаций в вершине сварного шва (рис. 21, а);
 | |
| 1344 × 1927 пикс. Открыть в новом окне | |
в тех случаях, когда это возможно, применять соединения без разделки кромок с минимально возможным объемом наплавленного металла взамен соединений с полным проплавлением (рис. 21, б);
применять при статических нагрузках соединения с разделкой кромок ( ) и неполным проплавлением, которые предпочтительнее соединений с полным проплавлением (рис. 21, в);
по возможности избегать применения V-образной разделки, применяя К-образную разделку (рис. 21, г);
во всех случаях, когда это возможно, применять тавровые соединения вместо угловых (рис. 21, д);
для снижения растягивающих напряжений по толщине листа применять нетиповые решения разделки кромок в угловых соединениях (рис. 21, е);
в угловом соединении с двумя прикрепляемыми элементами лист-прокладку перекрывать сварным швом до половины толщины прикрепляемых элементов (черт. 21, ж).
13. Проектирование болтовых соединений
Виды болтовых соединений и условия их применения
13.1. В строительных стальных конструкциях применяются расчетные соединения на болтах как с контролируемым, так и без контролируемого
13.1. В строительных стальных конструкциях применяются расчетные соединения на болтах как с контролируемым, так и без контролируемого# натяжения болтов. К соединениям с контролируемым натяжением болтов относятся:
фрикционно-срезные на высокопрочных болтах, при расчете которых учитывается вся совокупность сопротивлений трению, смятию и срезу;
фланцевые, при расчете которых учитываются сопротивления растяжению болтов (в необходимых случаях и другие сопротивления).
Фланцевые соединения на высокопрочных болтах применительно к стыкам ферм рассмотрены в разд. 27.
В соединениях без контролируемого натяжения могут использоваться болты различных классов прочности, в том числе и высокопрочные. В расчетах таких соединений учитываются сопротивления растяжению, смятию и срезу без учета сил трения.
13.2. Области применения соединений на болтах приведены в табл. 52. В расчетных соединениях, как правило, следует применять болты классов прочности 5.8, 8.8, 10.9 по ГОСТ 7798-70* и высокопрочные по ГОСТ 22353-77* и ТУ 14-4-1345-85. В соединениях, рассчитываемых на срез и смятие, диаметр гладкой части стержня применяемых болтов должен быть равен, как правило, номинальному диаметру резьбы, в связи с чем применение так называемых облегченных болтов (диаметр гладкой части стержня равен среднему диаметру резьбы) по ГОСТ 7798-70* и высокопрочных по ТУ 14-4-1345-85 не рекомендуется. Болты классов прочности 4.6, 4.8, 5.6, 6.6 имеют те же области применения, что и болты класса прочности 5.8. В качестве сборочных для сварных соединений могут применяться болты классов прочности не ниже 4.6 и не выше 8.8.
13.3. Для высокопрочных болтов, изготовленных по ГОСТ 22353-77*, допускается установка одной шайбы только под вращаемым элементом (головкой болта или гайкой) при разности номинальных диаметров отверстия и болта, не превышающей 4 мм, в конструкциях, изготовленных из стали с временным сопротивлением не ниже 440 МПа ( ).