Войти  |  Регистрация
Авторизация

Расчет соединений легких конструкций



Современные соединения выполняются с применением высокопрочных предварительно напряженных болтов. В случае, когда сжимающие или растягивающие усилия направлены перпендикулярно осям болтов (рис. 115), предельная несущая способность соединений определяется как P=mnμ po где m - число контактных поверхностей в соединении (обычно одна или две); n - число болтов в соединении; μ — коэффициент трения поверхностей, обжатых болтами; po — растягивающее усилие в одном болте от требуемого затягивания гайки в соответствии с техническими условиями.
При сжатом соединении влияние отверстий не учитывается, при растянутом соединении влияние ослабления поперечного сечения отверстиями может быть устранено путем правильного выбора толщины листа и диаметра болтов.
Растяжение, направленное по оси болтов, часто встречается при болтовых соединениях, например когда сопрягаемые панели соединяются болтами впритык через угловые фланцы. Несущая способность такого соединения H = 0,9 npo
При совместном действии в стыке растягивающих усилий, параллельных осям болтов, и сдвигающих усилий (рис. 116) несущая способность стыка на растяжение определяется таким же образом, а на сдвиг — по следующей формуле:
Расчет соединений легких конструкций

При наличии в стыке изгибающих моментов (см. рис. 116) расчеты обычно основываются на предположении, что внутренние усилия, возникающие в результате изгиба, распределяются таким образом, что болты воспринимают растяжение, а обжатые поверхности — сжатие. Предельное значение воспринимаемого момента равно:
Расчет соединений легких конструкций

При других сочетаниях усилий и напряженных состояний (например, изгиба со сдвигом) метод расчета можно принять, исходя из изложенного.
Высокопрочные предварительно напряженные стыки применяются для соединения прокатных или сварных профилей и могут быть выполнены с меньшим количеством болтов, чем обычные болтовые или заклепочные соединения.
Внецентренное загружение легких стальных конструкций часто оказывает влияние на стыки, и это всегда следует иметь в виду при расчете усилий в соединениях.
Расчет соединений легких конструкций

Передающие усилия соединения в балках следует размещать в недогруженных местах. В изгибаемых балках стыковые соединения рекомендуется располагать ближе к нейтральной оси, так как напряжения от изгиба здесь минимальные.
Жесткость стыкового соединения при кручении должна иметь значение, близкое к значению жесткости соединяемых элементов. Следует избегать концентрации напряжений, обеспечивая передачу всех нагрузок на опорную конструкцию по всей поверхности. Приложение нагрузок не должно вызывать местных прогибов в отдельных элементах или какого-либо изменения формы поперечного сечения.
Проектирование соединений регламентируется в Венгрии нормативными документами ME 88-71/Т и MSZ -15028/Т.
В холодноклепаных соединениях тонкостенных стальных конструкций предельные напряжения заклепок при срезе и местном смятии должны быть такими же, как для черных болтов из того же материала.
Значения несущей способности специальных соединительных элементов (например, ввинчивающихся гвоздей и т.п.) следует определять экспериментальным путем. Болты и заклепки в тонкостенных стальных конструкциях должны быть во всех случаях проверены на местное смятие, так как зачастую оно определяет их несущую способность.
Несущую способность болтовых соединений следует рассчитывать по диаметру болтов до их затяжки, поскольку отверстия даже в серийно производимых тонкостенных конструкциях имеют диаметр минимум на 1 мм больший, чем диаметр стержня болта.
Прочность соединительных элементов (например, накладок) и соединяющих заклепок в клепаных стыках алюминиевых конструкций обычно должна быть не ниже прочности соединяемых элементов, хотя в особых случаях она может составлять 75 % последней.
Допустимые напряжения для заклепок из алюминиевого сплава диаметром 6 мм и более для соединения алюминиевых конструкций приводятся в венгерском стандарте MSZ-15028/Т, для заклепок меньшего диаметра их следует определять экспериментально.
Сварные точечные соединения (точки) между тонкостенными стальными элементами могут воспринимать только сдвиговые напряжения, и их не следует подвергать воздействию осевого растяжения или кручения.
Нагрузка, воспринимаемая сварной точкой, не должна превышать:
Расчет соединений легких конструкций

Допустимые нагрузки следует определять, исходя из действительного диаметра сварной точки с максимальным значением, равным 5v (где v — толщина самого тонкого из свариваемых листов). Следует иметь в виду, что в случае восприятия срезывающего усилия несколькими рядами точечных сварных швов промежуточные ряды сварных точек будут принимать на себя относительно небольшую долю нагрузки, например в трехрядном соединении — не более 30 %. Поэтому нецелесообразно предусматривать четыре (или более) точечных сварных шва в направлении действия усилий, и большее число сварных точек следует располагать в крайних рядах. Сварные точки должны располагаться на расстоянии от 3 d до 6 d (вдоль направления действия силы и поперек нее); они должны быть размещены на расстоянии от 2 d до 4,5 d от края листа в направлении действия силы и от 1,5 d до 4 d в перпендикулярном направлении.
Расстояние между прихваточными сварными швами, не воспринимающими особых усилий, должно быть не более 12 d или 30 v в случае растянутых элементов и не более 8 d или 20 v в случае сжатых. По технологическим причинам лучше, чтобы элементы имели фланцы или ребра. При соединении элементов, имеющих ребра жесткости, прихваточные сварные швы могут располагаться на расстояниях в 1,5 раза больших, чем было указано.
Соотношение толщины соединяемых стальных листов не должно быть менее 1:3.
Несущую способность можно принять большей, чем усредненную, если проектирование основывается на экспериментальной проверке. В этом случае сначала определяются оптимальные параметры сварки, затем с полным их учетом определяется среднее значение растягивающей силы Pt. Допустимая несущая способность Pt может быть найдена из следующей зависимости:
Расчет соединений легких конструкций

Применение соответствующих электродов при электродуговой сварке регламентировано венгерским стандартом MSZ-15028/Т.
Допустимые напряжения при растяжении σvL в сварных соединениях aлюминиевых конструкций могут быть рассчитаны на основе допустимых напряжений для основного материала в соответствии с М52-15028/T по формуле
Расчет соединений легких конструкций

Несущую способность сварного точечного шва в алюминиевых конструкциях, получаемого сваркой сопротивлением или дуговой сваркой в среде аргона, можно определить введением соответствующего коэффициента к полученному экспериментальным путем значению нагрузки, вызывающей разрушение.
Листы и полосы весьма эффективно соединяются на клею, при этом низкая прочность клея компенсируется большой плоскостью склейки. Этот способ соединения тонких листов не требует специального оборудования.
Эффективность склеивания в отношении восприятия различных воздействий ранжируется следующим образом:
1) растяжение или сжатие; 2) сдвиг; 3) изгиб; 4) удар; 5) отдирание (отслаивание).
Однако несущие клеевые соединения применяются почти исключительно при сдвиговых воздействиях. Зачастую нельзя избежать напряжений растяжения или отслаивания (например, при внецентренном растяжении), и тем не менее в гражданском строительстве клеевые соединения, так же как и заклепочные, не следует применять для восприятия растягивающих усилий.
В клеевых соединениях, подверженных растяжению, напряжения распределяются неравномерно: максимальные напряжения возникают по краям, поэтому края оказываются наиболее чувствительными частями соединения. Прочность клеевого соединения зависит от его размеров, соединения с большими поверхностями обладают относительно меньшей прочностью при прочих равных условиях.
Несущая способность клеевого соединения должна быть равной или большей, чем прочность соединяемых элементов. Клееные конструкции должны быть в достаточной степени жесткими. Склеивание часто используется для создания жесткости, например тонким стальным листам придается жесткость путем их склеивания с сотовыми или другими жесткими конструкциями.
Клеевые соединения следует рассчитывать и проектировать на основе значений несущей способности, определенных экспериментальным путем.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent