Заклепочные и болтовые соединения

Применяются главным образом в монтажных стыках и узлах, когда это вызвано требованиями перевозки (ограничения габаритов), монтажа. Заклепки применяют обычно диаметром от 14 до 23 мм, с полукруглой головкой,
а в необходимых случаях – с потайной или полупотайной головкой. Предельная толщина соединяемых элементов не должна превышать 5 d (где d - диаметр стержня заклепки). При общей толщине соединяемых элементов более 5d в ответственных соединениях, работающих на срез, следует применять болты повышенной точности. В соединениях, работающих на сдвиг, при больших усилиях применяют высокопрочные болты.

В рабочих элементах конструкций число заклепок или болтов, расположенных по одну сторону стыка должно быть не менее двух.

При осевом воздействии усилий на заклепочное или болтовое соединение распределение усилий между болтами или заклепками принимается равномерным и требуемое число заклепок рассчитывается по формуле

n = F / F₀,

где F - осевое продольное усилие, действующее на элемент конструкции;

F₀ – допускаемое осевое усилие на одну заклепку или чистый болт, определяемое из условий смятия или среза.

Из расчета на смятие:

[ F₀ ] = d S d [ s _см ],

где d – диаметр отверстия для заклепок или наружный диаметр болта;

S d - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении;

[ s _см ] - допускаемое напряжение смятия, принимаемое равным 2[s] - для заклепочных 1,8 [s] - для болтовых соединений.

Из расчета на срез:

,

где n_c - число плоскостей среза; [t] - допускаемое напряжение среза, принимаемое равным 0,85 [t] для заклепок 0,85 [s] для чистых болтов.

В стыках изгибаемых элементов, например, в стенках балок, заклепки (болты) работают неравномерно, так как силы распределяются прямо пропорционально расстоянию от нейтральной оси. Схема распределения нагрузок показана на рисунке 9. При этом наиболее нагружены крайние заклепки (болты), усилия в которых принимаются равными допускаемому усилию F₀.

Рис. 9 - Схема распределения нагрузок в заклепочных (болтовых) соединениях

Число вертикальных рядов заклепок или болтов n_в принимается из условия равенства внешнего момента М_С, приходящегося на стенку балки, сумме моментов сил, воспринимаемых всеми заклепками полустыка относительно центра О.