Зсув (зріз, сколювання)
При розрахунку заклепочних з’єднань загальна формула розрахунку по несучій здатності (162) для заклепок може бути представлена у вигляді:
(165)
де
-
розрахункове зусилля зрізу в з’єднанні;
-
коефіцієнт умов роботи з’єднання;
- розрахунковий
опір заклепок зрізу;
n - число робочих заклепок в з’єднанні;
- число робочих
зрізів однієї заклепки;
- площа зрізу однієї
заклепки.
Тобто, найбільше розрахункове зусилля в з’єднанні не повинно перевищувати його мінімальної несучої здатності при роботі на зріз.
При розрахунку з’єднання на зминання формула (162) буде мати вигляд:
(165΄)
де
- розрахунковий опір заклепок зминанню;
-
площа зминання однієї заклепки.
Покажемо на прикладі застосування формул (165) і (165΄) при розрахунках несучої здатності заклепочного з’єднання на зріз і зминання. При цьому для наочного порівняння результатів розрахунку з методом по допустимим напругам, розв’яжемо задачу в прикладі 16.
Приклад
46.
Визначити необхідну кількість заклепок
для з’єднання стальних листів (див.
рис. 41) та перевірити несучу здатність
( міцність) з’єднання в його небезпечному
перерізі. Розтягуюча сила FН=
250 кН
складається із постійної Fg=70
кН і
тимчасової Fр=180
кН
навантажень:
,
,
.
Розрахунковий опір заклепок Rзр=140 МПа,
Rзм=340 МПа;
листів R=210 МПа.
Розв’язок.
Знаходимо величину розрахункового
зусилля:
.
Необхідна кількість заклепок з формули (165) із розрахунку на зріз
де
Rзр=140
МПа =
14 кН/см2,
Азр=
Із розрахунку на зминання
.
де =340 МПа = 3,4 кН/см2, Азм= δ·d =1,2·2,3=2,76 см2
Приймаємо кількість заклепок із розрахунку на зріз – 6шт.
Перевіримо міцність з’єднання в ослабленому перерізі за формулою (164)
або
де
(див. приклад 16)
тобто умова виконується.
Визначення несучої здатності дерев’яних з’єднань при розрахунках на сколювання проводять за формулою
(166)
де N – розрахункове зусилля;
-
розрахунковий опір деревини сколювання;
-
розрахункова площа сколювання;
При розрахунках на зминання елементів з’єднання користуються формулою
(167)
де - розрахунковий опір деревини зминанню;
- розрахункова площа зминання.
Розв’яжемо
приклад 18, користуючись формулами (166)
і (167), якщо розрахунковий опір сколюванню
вздовж волокон Rск=2,4МПа,
а зминання – Rзм
= 13 МПа.
Стискуюче зусилля у крокві
отримане
в результаті дії постійного Ng
= 10 кН
і тимчасового Nр
= 40 кН
навантажень;
,
,
.
Розв’язок. Розрахункове зусилля у крокві
кн.
Розрахункові зусилля вздовж волокон дорівнюють:
Nск = Nзм = Н=N·cos300= 67·0,866 = 58,02 кН
Необхідна площа сколювання
см2
де Rск = 2,4 МПа = 0,24 кН/см2
тоді довжина площі сколювання
=
20,15 см (в прикладі 18
= 36,1 см)
Необхідна площа зминання врубки
см2.
Глибина врубки
см
(в прикладі 18
= 4,53 см)