Соединение стенки с ребром пояса
Обычно пояса лонжеронов соединяют со стенками и обшивкой с помощью заклепок или болтов. Величину усилия, действующего на один крепежный элемент по одной плоскости среза, определяем из условия равновесия участка стенки в зоне стыка с поясом (рис. 6.1) по следующему выражению:
,
где – число рядов крепежных элементов;
– шаг крепежных элементов в ряду;
– коэффициент неравномерности распределения касательных напряжений в стенке, принимаемый равным 1,1.
Расчетная схема заклепочного шва: 1 – пояс лонжерона; 2 – стенка
Поскольку , и – величины известные, то, задаваясь шагом заклепок и числом рядов заклепок , следует определить усилие, действующее на одну заклепку, и подобрать материал и диаметр заклепок.
При назначении шага необходимо принимать одно из стандартных значений: 12,5, 15, 17,5, 20, 25, 30, 35, 40 мм, но таким образом, чтобы
.
При назначении шага между рядами t1 выбирают из условия статической прочности стенки по перемычкам между отверстиями крепежных элементов. Если крепежные элементы расположены в шахматном порядке, то должно выполняться условие:
Выгоднейший шаг t=20(мм), t1=15(мм); выберем заклепку, работающую на сдвиг диаметром d=5(мм), материал 30ХМА (Рр=10200Н).
15<20<21
Соединение стойки с поясом
Соединение стенки и пояса в зоне присоединения подкрепляющей стойки оказывается более нагруженным. Здесь сказываются усилия, действующие на стойку при ее работе в качестве подкрепляющего элемента. Усилие, воспринимаемое одним крепежным элементом по одной плоскости среза в этом соединении, рассчитываем по эмпирической формуле
,
здесь – число крепежных элементов, присоединяющих стойку к ребру пояса.
Выберем заклепку, работающую на сдвиг диаметром d=6(мм), материал 15А (Рр=9900Н).
Соединение подкрепляющей стойки со стенкой
В соединении стенки со стойкой чаще всего используют заклепки, которые расположены в один ряд и нагружены усилиями отрыва. Усилие, которое воспринимает одна заклепка в таком соединении, определяют по формуле
где – шаг крепежных элементов соединения;
– предел прочности материала стенки;
– коэффициент, принимающий значение 0,22 для односторонних стоек, и значение 0,15 – для двухсторонних.
Задаваясь шагом заклепок, определяем усилие отрыва, действующее на одну заклепку:
Выберем заклепку, работающую на отрыв диаметром d=6(мм), (Рр=9900Н). Материал 15А.