Приложение 2. Примеры расчета болтов

Приложение 2

Примеры расчета болтов

Пример 1. Определить диаметр изогнутого болта для крепления оборудования (см. рис. 1, а) и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная динамическая нагрузка на болт ; сталь Ст20 ( кПа - по табл. 3); класс бетона фундамента В15.

1. По табл. 4 для данного болта: коэффициент нагрузки ; коэффициент стабильности затяжки ; глубина заделки болта в бетон (для бетона класса В 12,5).

2. Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) определяем по формуле (1):

,

где (см. п. 3.9).

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М30 ().

3. Проверяем принятую площадь сечения болта по формуле (2) на выносливость:

,

где (по табл. 5); (по табл. 6).

Принятая площадь сечения болта удовлетворяет требованиям прочности и выносливости.

4. Усилие предварительной затяжки болтов (см. п. 3.8):

кН.

5. Глубину заделки болтов в бетон определяем по формуле (19):

;

м,

где ; .

Пример 2. Определить диаметр болта с анкерной плитой (см. рис. 1, б) в сдвигоустойчивом соединении для крепления оборудования, эксплуатируемого при температуре наружного воздуха , и глубину его заделки в бетон при следующих исходных данных.

Расчетная статическая нагрузка на болт кН, количество болтов ; сдвигающая сила кН; вес оборудования кН. Класс бетона фундамента В12,5.

1. По условиям эксплуатации марку стали для болтов принимаем 09Г2С-6 (табл. 2), кПа.

2. Площадь поперечного сечения болта (по резьбе) определяем по формуле (11):

,

где (по табл. 4), (см. п. 3.9).

определяется по формуле (9):

кН.

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М42 ().

3. Требуемое усилие предварительной затяжки болтов определяем по формуле (10):

кН.

4. Глубину заделки болтов в бетон определяем по формуле (19):

м,

где ; .

Пример 3. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на наиболее нагруженный болт по расчетной схеме, приведенной на рис. 7, при следующих исходных данных.

Расчетный опрокидывающий момент от оборудования , собственный вес оборудования кН. Количество болтов , расстояние от оси поворота оборудования до наиболее удаленного болта ; м; м.

Расчетное усилие (растяжение) на наиболее нагруженный болт определяем по формуле (3):

кН,

где .

Пример 4. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на болт, и диаметр болта для крепления решетчатой стальной колонны (см. рис. 18) при следующих исходных данных:

; кH; кН;

м; кПа (сталь марки 09Г2С);

м; .

1. Расчетную нагрузку, приходящуюся на один растянутый болт, определяем по формуле (4):

кН.

2. Определяем требуемую площадь сечения одного болта (по резьбе):

.

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы М72х6 ().

3. Глубину заделки для болтов с анкерной плитой принимаем равной 15d (табл. 4) для бетона фундамента класса В12,5 и стали марки 09Г2С.

м.

4. Проверяем возможность восприятия сдвигающей силы в плоскости сопряжения базы колонны с фундаментом по формуле (16):

кН,

где h - расстояние между осями ветвей колонн ( м);

b - расстояние от центра тяжести колонны до оси сжатой ветви ( м); кН, условие удовлетворено.

Пример 5. Определить расчетную нагрузку, приходящуюся на болт, и диаметр болта для крепления стальной колонны сплошного сечения (см. рис. 8) при следующих исходных данных:

; ; ; ;

; ; ; .

1. Определяем эксцентриситет приложения нагрузки:

м.

2. Определяем величину сжатой зоны бетона под опорной плитой по формуле (6):

м.

3. Проверяем выполнение условия:

м - условие удовлетворено, где определяется по формуле (8):

.

4. Расчетную нагрузку, приходящуюся на один растянутый болт, определяем по формуле (5):

кН,

где n - количество растянутых болтов ().

5. Определяем требуемую площадь сечения одного болта (по резьбе):

.

По табл. 10 принимаем болт с диаметром резьбы ().

6. Глубину заделки для болтов с анкерной плитой принимаем равной 15d (табл. 4) для бетона фундамента класса В12,5 и стали марки ВСт3кп2;

м.

7. Проверяем возможность восприятия сдвигающей силы в плоскости сопряжения базы колонны с фундаментом по формуле (17):

кН,

где N - минимальная продольная сила, соответствующая нагрузкам, от которых определяется сдвигающая сила ( кН);

кН - условие удовлетворено.