Условие прочности заклепок на срез

Считаем, что в момент «разрушения» напряжения во всех заклепках равны пределу текучести, поэтому срезающие усилия во всех заклепках одинаковы, а допускаемое напряжение в них , где коэффициент запаса прочности. Обычно приводится в справочниках. Обозначим – суммарная площадь среза всех заклепок. Условие прочности заклепок на срез имеет вид:

. (4.5)

Отсюда можно найти допускаемую нагрузку (при заданных других параметрах ) или «d» или «n». При проектировании соединения обычно определяют «d».

Условие «несмятия» отверстий в листах

Смятие стенок отверстий происходит тогда, когда напряжения обжатия

их телом заклепки равно пределу текучести. Допускаемое напряжение на смятие

,

где коэффициент запаса прочности. Обычно приводятся в справочниках для разных материалов листов.

Площадь обжатия отверстия .

Условия несмятия отверстий во всех листах

. (4.6)

Отсюда можно найти допускаемые усилия в каждом листе, а через них и или .

При проектировании соединения обычно находят толщины листов.

Условие прочности листов на разрыв по первому ряду отверстий.

допускаемое напряжение на разрыв материала листа приводится в справочниках. Площадь разрыва каждого листа с учетом ослабления его отверстиями .

Условие прочности листов на разрыв

или . (4.7)

При проектировании соединения отсюда обычно определяют ширину листов.

В спроектированном соединении должны выполняться все эти три условия прочности для всех листов, поэтому из всех возможных геометрических параметров: найденных из всех условий прочности, надо брать максимальные величины, а из всех возможных допустимых нагрузок надо брать минимальную величину. При размещении заклепок (рис. 4.1в) желательно соблюдать следующие правила: расстояния между рядами заклепок не менее , расстояние от осей отверстий до краев листов не менее .

Расчет сварных соединений

На рис. 4.2 показано соединение двух листов в «нахлестку» с помощью сварки. Продольные швы 1 называют фланговыми, а поперечные 2 – торцевыми. Разрушение швов (фланговых и торцевых) происходит от среза по наименьшей возможной площади среза, т.е. под углом 45° к катетам шва h (см. рис. 4.2b). Считаем, что сдвигающие напряжения в момент разрушения равны и поэтому равномерно распределены по длине фланговых швов.

Рис.4.2

Допускаемые напряжения в них , где коэффициент запаса прочности. Обычно приводятся в специальных справочниках по сварке. Обозначим: длина «нахлестки»; длина торцевого шва; суммарная длина сварного шва. Очевидно, что .

Суммарная площадь среза сварного шва (с учетом рис. 4.2b)

.

Условие прочности сварного шва

. (4.8)

Отсюда можно найти допускаемую нагрузку или суммарную длину шва и, т.к. , можно определить длину «нахлестки» листов. На концах сварного шва его качество ухудшается из-за «стекания» расплавленного металла, получается «непровар» на длине 0,5 см.

Поэтому расчетная длина фланговых швов увеличивается по концам на 0,5 см

[см].

Материал шва не имеет, как правило, ярко выраженной текучести. Поэтому в предельном состоянии в сварном шве касательные напряжения полностью не выравниваются по длине фланговых швов. Исходя из этих соображений, ограничивают длину фланговых швов . При этом условии отступление от принятого допущения о равномерном распределении по длине флангового шва оказывается не слишком велико. С другой стороны, необходимо, чтобы или мм.

При малой толщине листа-накладки (до 5мм), катет шва . При большой толщине , определяется по справочнику сварщика.