Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под болты, следует выполнять с учетом полного ослабления сечений отверстиями

Расчетные сопротивления соединений

4.1 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу R_bs и растяжению R_bt, следует определять по формулам, приведенным в табл. 1.

Таблица 1

Напряженное состояние	Условное обозначение	Расчетные формулы для болтов классов прочности
5.6	5.8	8.8	10.9	высокопрочные
Срез	Rbs	0,38 Rbum	0,4 Rbum
Растяжение	Rbt	0,42 Rbum	0,4 Rbum	0,5 Rbum
Rbum - нормативное сопротивление стали болтов, принимаемое равным временному сопротивлению σb , по стандартам на болты.

4.2 Расчетные сопротивления одноболтовых соединений смятию соединяемых элементов R_bp из стали с пределом текучести до 440 МПа следует определять по формулам, приведенным в табл. 2.

Таблица 2

Группа конструкций по СТО-0031-2004	Расчетные формулы одноболтовых соединений по смятию Rbp при расстояниях а вдоль усилия от края элемента до центра ближайшего отверстия
а≥3 d0	2 d0≤a<3 d0	1,5 d0 ≤a<2 d0
	0,94 Run	0,94 Run	0,94 Run
	1,48 Run	1,48 Run	1,17 Run
	1,58 Run	1,48 Run	1,17 Run
Run - временное сопротивление стали соединяемых элементов разрыву; d0 - номинальный диаметр отверстия.

4.3 Болты в соединениях следует размещать в соответствии с табл. 3

Таблица 3

Характеристика расстояния при размещении болтов	Величина расстояния
1 Расстояние между центрами отверстий в любом направлении для всех видов соединений: а) минимальное б) максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии	2d0,* 8d0 или 12t
в) максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков: - при растяжении - при сжатии	16d0 или 24t 12d0 или 18t
2 Расстояние от центра отверстия до края элемента: а) минимальное вдоль усилия б) то же, поперек усилия: - при обрезных кромках - при прокатных кромках в) максимальное г) минимальное для фрикционных соединений при любой кромке и любом направлении усилия	1,5d0** 1,5d0 1,2d0 4do или 8t 1,3do
В соединяемых элементах из стали с пределом текучести свыше 380 МПа минимальные расстояния следует принимать: * - между центрами отверстий 3do; ** - от центра отверстия до края элемента вдоль усилия 2,5do.

Номинальные диаметры отверстий для болтов различных диаметров приведены в таблице 4.

Таблица 4

Вид соединений	Номинальные диаметры отверстий, мм при диаметре стержня болта, мм
Фрикционные
Срезные и фрикционно-срезные
Фланцевые	-	-		-
-	-		-

В срезных и фрикционно-срезных соединениях резьба болта должна находиться вне отверстия или в отверстии на глубине не более половины толщины прилегающего к гайке элемента.

Срезные соединения

При действии продольной силы, проходящей через центр тяжести соединения, распределение этой силы между болтами следует принимать равномерным. При действии на соединение изгибающего момента распределение усилий между болтами следует принимать пропорционально расстояниям от центра тяжести соединения до оси рассматриваемого болта (при треугольных эпюрах распределения усилий между болтами).

Болты, работающие на срез от одновременного действия продольной силы и изгибающего момента, необходимо проверять на равнодействующее усилие.

5.3 Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним болтом, следует определять по формулам:

на срез - N_bs=R_bs·y_bs·A_b·n_s (1)

на смятие - N_bp=R_bp·γ_1·γ_2·∑t_·d_b (2)

R_bs - принимается по табл.1;

R_bP - принимается по табл. 2;

γ_bs; γ₁ - коэффициенты условий работы соединения, зависящие от разности номинальных диаметров отверстий и болтов δ и принимаемые равными:

γ_bs - 0,9 - при δ = 1,0÷3,0 мм,

1,0 - при δ ≤ 0,3 мм;

γ₁ - 0,90 - при δ = 3,0 мм,

0,95 - при δ = 2,0 мм,

1,00 -при δ =1,0мм,

1,05 - при δ ≤ 0,3 мм;

γ₂ - коэффициент условий работы соединения, зависящий от расстояний между центрами отверстий и от края элемента до центра ближайшего отверстия и принимаемый по табл. 5;

A_b - площадь сечения болта;

n_s - число расчетных срезов одного болта;

∑t - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

d_b - номинальный диаметр болта.

Таблица 5

Расстояние b между центрами отверстий	Расстояние a от края элемента до центра ближайшего отверстия	Коэффициент условий работы соединения γ2
2,0d0 ≤ b < 2,5d0	l,5d0 ≤ a < 2,0d0	0,90
2,5d0 ≤ b <3,0d0	2,0d0 ≤ a <2,5d0	0,95
3,0d0 ≤ b <3,5d0	2,5d0 ≤ a <3,0d0	1,00
b ≥ 3,5d0	а ≥ 3,0d0	1,05
d0 - номинальный диаметр отверстия.

В многорядных (вдоль усилия) соединениях при значениях расстояний b, промежуточных между указанными в табл. 5, коэффициент γ₂ следует определять линейной интерполяцией.

5.4 Количество n болтов в соединении при действии продольной силы N следует определять по формуле

(3)

N_min - меньшее из значений расчетных усилий N_bs и N_bp для одного болта, вычисленных по формулам (1) и (2).

5.5 В креплениях одного элемента к другому через прокладки, а также в креплениях с односторонней накладкой количество болтов должно быть увеличено против расчета на 10%.

Расчет на прочность соединяемых элементов, ослабленных отверстиями под болты, следует выполнять с учетом полного ослабления сечений отверстиями.