Расчет на прочность

Расчет на прочность заклепок проводят по напряжениям среза τ и смятия σ_см:

(12.22)

где i – число плоскостей среза;

для средней детали и при соединении только двух деталей и для крайней детали соответственно

(12.23)

При расчетах заклепочных соединений, нагруженных силой в плоскости стыка, допускают, что нагрузка распространяется равномерно между всеми заклепками шва, силы трения в стыке не учитывают.

На основные размеры заклепочных соединений выработаны нормы, которые и рекомендуют выбирать в зависимости от толщины листов δ или размеров прокатного профиля. При этом расчет приобретает проверочный характер.

В соединениях широких листов за расчетную нагрузку принимают силу F_t, действующую на фронте одного шага t. При этом значение силы обычно определяют по напряжениям растяжения σ΄ в сечении листа не ослабленном отверстиями под заклепки:

Прочность листа в ослабленном отверстиями сечении

Отношение

(2.24)

называют коэффициентом прочности заклепочного шва. Он показывает, как уменьшается прочность листов при соединении заклепками. Например, для однорядного односрезного шва при стандартных размерах φ = 0,65, т. е. образование заклепочного соединения уменьшает прочность листов на 35%. Понижение прочности деталей – одна из главных отрицательных характеристик заклепочного соединения. Для увеличения значений φ применяют многорядные и многосрезные швы. Это усложняет конструкцию соединения и увеличивает ее стоимость.

При разработке сложных прочных соединений учитывают следующие условия:

1) стержни (уголки или другие профили) следует располагать так, чтобы расчетные линии действия сил, проходящие через центры тяжести сечений стержней, пересекались в одной точке. В противном случае в соединении кроме сил появляются моменты;

2) число заклепок для каждого стержня должно быть не менее двух (иначе будет шарнир);

3) заклепки следует размещать, возможно, ближе к оси, проходящей через центр тяжести сечения стержня. При смещении заклепок в соединении возникают моменты. Устранить влияние этих моментов можно применением симметричных стержней.