Главная > Разное > Резьбовые и фланцевые соединения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

3.11. Расчет болтов для крепления жестких плит на упругом основании

Расчет относится к болтам крепления фундаментных плит, кронштейнов и т. п. (рис. 3.46). Если фундамент рассматривать как упругое основание, то при действии напряжений на поверхности стыка основание получает осадку причем

где коэффициент жесткости основания (численно равный напряжению, которое действует на поверхности стыка при осадке в 1 см). Для бетона приближенно принимают , для кирпичной кладки .

Рис. 3.46. Плита на упругом основании

Рис. 3.47. Фундаментные болты

Это решение можно использовать и в случае крепления на других основаниях (упругих плитах, несущих балках и т. п.), для которых справедлива зависимость (3.91).

Считаем (для упрощения), что стык и сечения болтов имеют плоскость симметрии. Внешние нагрузки (изгибающий момент и растягивающая сила действуют в плоскости симметрии, а первоначальная затяжка обеспечивает плотность стыка. Предполагаем, что под действием внешней нагрузки плита получает смещение

где смещение точки О (точки плиты, совпадающей с началом координат); угол поворота.

Тогда дополнительная сила, действующая на болт,

где - модуль упругости, площадь сечения и длина болта.

Если стержень болта залит в бетон (рис. 3.47), принимаем где длина болта.

Напряжения на поверхности стыка

Следует отметить, что физический смысл действия напряжений растяжения на стыке заключается в уменьшении первоначальных напряжений сжатия. На основании условий равновесия

Если начало координат поместить в точке О — приведенном центре масс, то

Когда модули упругости и длины болтов одинаковы, ось х проходит через центр масс площади стыка и сечений болтов. Этот случай наиболее распространен на практике.

При условии (3.95) из соотношений (3.94) получаем

где площадь стыка; момент инерции стыка.

С учетом равенства (3.92) находим напряжение в болте под действием внешней нагрузки

где

Рис. 3.48. Схемы крепления фундаментных болтов

В приближенных расчетах можно считать Полное напряжение в болте

где а — напряжение первоначальной затяжки.

Напряжение на поверхности стыка от действия внешней нагрузки

Полное напряжение на стыке

При проектировании стыка и выборе первоначальной затяжки необходимо обеспечить следующие условия.

1. Условие нераскрытая стыка

где абсолютное значение равномерно распределенного напряжения на стыке.

Это условие должно проверяться для точки А — наиболее удаленной точки на стороне растяжения (см. рис. 3.46).

2. Наибольшее напряжение на стыке не должно превышать допускаемого значения:

Это условие должно проверяться для точки В, наиболее удаленной точки на стороне сжатия. Допускаемое напряжение [сгсж] на поверхности стыка обычно принимают равным: для кирпичной кладки на известковом растворе; для кирпичной кладки на цементном растворе; для бетона.

Рис. 3.49. Схемы крепления фундаментных болтов зачеканкой

3. Наибольшее напряжение в болте не должно превышать допускаемого значения:

В приближенных расчетах вместо последних формул можно использовать зависимости

где суммарные площадь и момент инерции поперечных сечений болтов.

Значения и принимаем такими, чтобы выполнялись условия (3.100) и (3.101); выбираем из условия прочности Для болтов (3.102).

Рис. 3.50. Съемные фундаментные болты

Если в плоскости стыка действует сила уравновешиваемая силами трения, то напряжение на стыке от первоначальной затяжки определяется условием

Для создания необходимой затяжки

При проектировании стыка и выборе первоначальной затяжки следует обеспечить условие плотности стыка, условия прочности болтов и материала основания. Схемы крепления фундаментных болтов показаны на рис. 3.48-3.51.

Рис. 3.51. Схемы установки и демонтажа самоанкерирующегося болта: а — установка болта; б - расклинивание цанг; в - крепление оборудования; г - извлечение болта

Наряду глухими болтами крюком на конце, показанными на рис. 3.48 (1 — цемент; 2 — бетон), широко применяются болты с приварными стержнями (рис. 3.49, а), болты зачеканкой из цемента (рис. 3.49, б, в) или эпоксидной смолы (рис. 3.49, г), а также болты в анкерными плитами (рис. 3.49, д). Такие конструкции позволяют сократить глубину заделки болтов до вместо для глухих болтов в крюком на конце диаметр стержня болта), а в ряде случаев — и глубину фундаментов.

В последние годы широкое распространение получают съемные фундаментные болты (рис. 3.50) и среди них самоанкерирующиеся фундаментные болты (рис. 3.51). Такие болты лучше воспринимают динамические нагрузки благодаря большей упругости.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление