Приложение N 1. Расчет болтовых и сварных соединений

Приложение N 1
к главе 1 Правил размещения и крепления
грузов в вагонах и контейнерах
(к п. 9.26)

Расчет
болтовых и сварных соединений

1. Расчет болтовых соединений с поперечной нагрузкой

1.1. Болт установлен в отверстия деталей без зазора. Болт работает на срез и смятие.

На срез болт рассчитывают по формуле:

, откуда ,

где Р - сила, действующая поперек болта, кгс;

- допускаемое напряжение на срез, ;

d - диаметр посадочной поверхности болта, мм.

На смятие болт рассчитывают по формуле:

, откуда ,

где h - высота участка смятия, мм;

- допускаемое напряжение на смятие, .

1.2. Болт установлен в отверстия деталей с зазором. Затяжкой болта обеспечивают достаточную силу трения между деталями для предупреждения их сдвига и перекоса болта.

Болт рассчитывают на усилие затяжки Q по формулам:

,

где f - коэффициент трения между соединяемыми деталями; принимается в соответствии с п. 11.3.1 настоящей главы;

- внутренний диаметр резьбы болта, мм;

- допускаемое напряжение при растяжении, .

,

где i - число стыков

2. Расчет сварных соединений

2.1. Стыковое соединение с прямым швом.

Допускаемое усилие для соединения при:

- растяжении (кгс);

- сжатии (кгс),

где - допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении и сжатии, ;

l, S - ширина и толщина соединяемых деталей, мм.

При расчете прочности все виды подготовки кромок в стыковых соединениях принимают равноценными.

2.2. Стыковое соединение с косым швом.

Допускаемое усилие для соединения при:

- растяжении (кгс);

- сжатии (кгс),

при Р=45° соединение равнопрочно целому сечению.

2.3. Нахлесточное соединение.

Соединения выполняют угловым швом. В зависимости от направления шва относительно направления действующих сил угловые швы называют лобовыми (рисунок П 1.7 а), фланговыми (рисунок П 1.7 б), косыми (рисунок П 1.7 в) и комбинированными (рисунок П 1.7 г).

Максимальную длину лобового и косого швов не ограничивают. Длину фланговых швов следует принимать не более 60К, где К - величина катета шва (мм). Минимальная длина углового шва 30 мм; при меньшей длине дефекты в начале и конце шва значительно снижают его прочность. Минимальный катет углового шва принимают равным 3 мм, если толщина металла  мм.

Допускаемое усилие для соединения

(кгс),

где - допускаемое напряжение для сварного шва на срез, ;

K - катет шва, мм;

L - периметр угловых швов, мм:

- для лобовых швов L=l;

- для фланговых швов ;

- для косых швов ;

- для комбинированных швов .

2.4. Соединение несимметричных элементов.

Усилия, передаваемые на швы 1 и 2, находят из уравнения статики:

;

Необходимая длина швов:

(мм);

(мм),

где - допускаемое напряжение для сварного шва на срез, ;

K - катет шва, мм.

Допускается увеличение до размера .

2.5. Тавровое соединение, обеспечивающее лучшую передачу усилий.

Допускаемое усилие при:

- растяжении (кгс);

- сжатии (кгс),

где - допускаемые напряжения для сварного шва соответственно при растяжении, сжатии, ;

l, S - ширина и толщина пристыкованных деталей, мм.

2.6. Допускаемые напряжения для сварных швов.

Допускаемые напряжения для сварных швов принимают в соответствии с таблицей П1.1 в зависимости от допускаемых напряжений, принятых для основного металла.

Таблица П1.1

Допускаемые напряжения для сварных швов

Сварка	Для стыковых соединений		При срезе
	при растяжении	при сжатии
Ручная электродами Э42	0,9		0,6
Ручная электродами Э42А			0,65

- допускаемое растяжение при растяжении для основного металла