Заклепочные соединения
Расчет заклепок в соединении, находящемся под действием продольной нагрузки, сводится по форме к расчету их на срез. Трение в стыке учитывают при выборе допускаемых напряжений среза. При центральном действии нагрузки предполагается равномерное распределение сил между заклепками.
В заклепочном соединении допустимая нагрузка, отнесенная к одной заклепке,
где d - диаметр стержня заклепки; [ф]ср - условное допускаемое напряжение заклепки на срез; i - число срезов.
При центрально действующей нагрузке F необходимое число заклепок z=F/F1.
Заклепки на смятие в односрезном или двухсрезном силовом соединении проверяют по формуле
где s - толщина стенки соединяемых деталей.
Проверка на смятие плотных соединений не нужна, так как в них вся продольная нагрузка воспринимается силами трения в стыке.
Соединяемые элементы проверяют на прочность в сечениях, ослабленных заклепками:
Допускаемое напряжение для соединений стальных деталей заклепками из сталей Ст2 и Ст3 при расчете по основным нагрузкам: на срез заклепок [ф]ср=140 МПа и на смятие [у]см=280?320 МПа, на растяжение соединяемых элементов из стали Ст3 [у]р=160 МПа.
При холодной клепке допускаемые напряжения в заклепках снижают на 30 %.
Для элементов соединений с пробитыми и нерассверленными отверстиями допускаемые напряжения снижают на 30 %.
Если соединение работает при редких знакопеременных нагрузках, допускаемые напряжения понижают умножением на коэффициент
где Fmin и Fmax - наименьшая и наибольшая по абсолютной величине силы, взятые со своими знаками. Для соединения элементов из низкоуглеродистых сталей а=1, b=0,3, а для соединений из среднеуглеродистых сталей а = 1,2, b= 0,8.
Потребная площадь элементов, работающих на растяжение под действием силы F,
где ц=(P-d)/P коэффициент прочности шва, величина которого обычно колеблется в пределах от 0,6 до 0,85; Р - шаг расположения заклепок.
При проектном расчете значением ц задаются, а потом производят проверочный расчет.
В групповых заклепочных соединениях, подверженных сложному напряженному состоянию, силы на одну заклепку определяются, как в резьбовых соединениях.