рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Заклепочные соединения

Заклепочные соединения - раздел История, Краткие исторические сведения о металлических мостах Основным Элементом Заклёпочного Соединения Является Заклёпка, Которая Может И...

Основным элементом заклёпочного соединения является заклёпка, которая может иметь головку сферическую (Рис. 6.3), потайную (Рис. 6.4) или полупотайную (Рис. 6.5). В мостостроении наибольшее распространение получили заклёпки со сферической головкой.

 

 

Заклёпки используют для сплачивания отдельных листов металла в единый пакет, соединения отдельных элементов между собой и устройства монтажных стыков. Заклёпочные соединения относятся к категории нахлёсточных соединений (Рис. 6.6 а,б), хотя иногда используются и во фланцевых соединениях (Рис. 6.7).

Для получения заклёпочного соединения в объединяемых элементах необходимо сделать отверстие, диаметр которого и определяет расчётный диаметр заклёпки. Наиболее часто используют заклёпки диаметром 23 мм. При соединении мощных элементов применяют заклёпки диаметром 26 мм. Для прикрепления второстепенных элементов служат заклёпки диаметром 20 мм. Отметим, что значения диаметров заклёпок связаны с дюймовой системой измерений. Диаметр стержня заготовки заклёпки принимается примерно на миллиметр меньше диаметра отверстия.

 

На первых порах отверстия в соединяемых заклёпками элементах устраивали пробивкой с помощью штемпеля (Рис. 6.8). При этом происходило нарушение структуры металла, в результате чего прочность его в зоне устройства отверстий снижалась (примерно на 15…18%). Сталь в зоне стенок отверстий становилась хрупкой, а по краям отверстий появлялись волосные трещины.

Пробитые отверстия имели слабо выраженную конусность внутренней поверхности. Поэтому если укладывать все листы пакета в направлении продавливания отверстий, то при установке заклёпки её тело не сможет полностью заполнить отверстие. Выходом из этого положения является чередование в укладке листов (Рис. 6.9).

Рассверловка отверстий устраняет указанные недостатки.

Отверстия сверлят в два этапа (Рис. 6.10). Сначала устраивают отверстия несколько меньше требуемого диаметра, после стягивания пакета болтами или специальными скобами выполняют окончательную рассверловку до требуемого диаметра. В результате получают отверстие правильной цилиндрической формы в строгом соответствии с требуемым диаметром заклёпки.

 

 


Для того, чтобы стержень заклёпки мог плотно заполнить заклёпочное отверстие, металл заклёпки необходимо привести в пластическое состояние, что достигается её нагревом до температуры 1100 °С.Перед постановкой заклёпки в отверстие её предварительно нагревают, сбивают образовавшуюся при нагреве окалину и вставляют в заклёпочное отверстие.

Стержень заклёпки должен выступать над соединяемыми элементами на 1,35… 1,5 диаметра заклёпки (обычно уточняется пробной клёпкой). Это необходимо для правильного формирования головки заклёпки. Излишек длины стержня заклёпки обрезают. Головки формируют ударным способом вручную молотком массой примерно 4 кг, или пневматическим молотком. С противоположной стороны соединения устанавливают поддержку для восприятия ударной энергии от молотка. Поддержка должна иметь достаточно большую массу или специальное упорное приспособление. Желательно, чтобы на момент окончания установки заклёпки она имела тёмно-красное каление, что позволяет при остывании заклёпки создать дополнительное обжатие соединяемых элементов.

В нахлёсточном соединении каждый ряд заклёпок скачкообразно передаёт усилие от одного элемента к другому (Рис. 6.12), что является существенным недостатком такого типа соединения.

 

 


Другой недостаток заклёпочного соединения связан с необходимостью рассверловки отверстий под заклёпку, что приводит к ослаблению соединяемых элементов.

При равномерно распределенной нагрузке, приложенной к концам цельной металлической полосы, напряжения в полосе распределяются равномерно. Однако, если в полосе есть какие-то ослабления, например, отверстия под заклёпку, характер напряжённого состояния в полосе резко изменяется (Рис.6.14). Такие места называются концентраторами напряжений. При ослаблении полосы круглым отверстием напряжения могут возрасти в три раза (конечно, если металл имел бы неограниченный предел пропорциональности). В силу того, что фактические максимальные напряжения в зоне концентрации превышают предел пропорциональности, в наиболее напряжённых зонах развиваются пластические деформации. В результате этого проявляется наклёп и, как следствие, происходит местное охрупчивание металла. При динамически переменных напряжениях это приводит к образованию усталостных трещин в металле. Правда, свободному развитию пластических напряжений препятствуют менее напряжённые участки, да и наклёп повышает предел пропорциональности. Поэтому заметные пластические деформации проходят при напряжениях несколько больших, чем начальный предел пропорциональности.

Зона концентрации напряжений возле отверстий под заклёпку невелика. Поэтому при размещении заклёпок поперёк направлению действующих напряжений с шагом 3dзакл. взаимное влияние зон концентрации напряжений двух рядом расположенных заклёпок не происходит.

 

 

Крайние заклёпки в ряду размещают на расстоянии 2dзакл. от края элемента, чтобы зона концентрации напряжений около отверстия была удалена на безопасное расстояние от кромки. Это расстояние исключает возможность распространения трещины к краю листа.

Однако и слишком большое расстояние между заклёпками недопустимо, так как при этом не обеспечивается плотность соединяемых элементов, а в сжатых элементах может произойти выпучивание отдельных листов или уголков. Нормы проектирования мостов устанавливают ограничение на максимальный шаг заклёпок в зависимости оттого, сжат элемент или растянут.

Прикрепляя заклёпками уголок, необходимо стремиться, чтобы головки заклёпок не попадали на закруглённую часть уголка. Поэтому заклёпки размещают по рискам уголков е1, зависящих от размеров полки: ширины b и толщины t (Рис. 6.16). Для уголков с шириной полки 200 мм и более возможно двухрядное размещение заклёпок (по двум рискам е1 и е2).

 

Работа заклёпки в соединении сложна, что наглядно видно из рис. 6.17. Поэтому при определении несущей способности заклёпки приходится использовать приближённые методики расчёта. Условно несущую способность заклёпки определяют из условия равномерного диаметрального смятия заклёпки по площадкам 1 и 2, а также по срезу по возможным площадкам сдвига тела заклёпки. В качестве расчётного значения несущей способности заклёпки принимают наименьшее из значений, полученных по указанным условиям.

 

Из рис. 6.17 наглядно следует, что заклёпочное соединение относится к категории податливых, т. е. из-за обмятия и деформации стержня заклёпки происходит некоторое взаимное проскальзывание соединяемых элементов. В какой-то степени это снижает эффективность работы заклёпочного соединения. После того как усилия, действующие в соединяемых элементах, преодолевают силы сцепления, образующиеся между элементами при остывании заклёпки, она полностью включается в работу на смятие и срез.

В настоящее время заклёпочные соединения в мостостроении применяются редко. При разработке проекта реконструкции клёпаных пролётных строений расчёты заклёпочных соединений выполняют согласно «Техническим условиям проектирования железнодорожных и городских мостов и труб» (СН 200-62).

Несущая способность заклёпки из условия её работы на смятие определяется по выражению:

 

где – основное расчётное сопротивление стали, из которой выполнены заклёпки;

– коэффициент перехода к сопротивлению заклёпки на смятие;

– наименьшая из толщин соединяемых элементов или + .

Несущая способность заклёпки из условия её работы на срез определяется по выражению:

 

где – коэффициент перехода от основного сопротивления металла

заклёпки к сопротивлению заклёпки на срез;

k – число возможных плоскостей среза.

Несущая способность заклепки принимается равной наименьшему из значений и .

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Краткие исторические сведения о металлических мостах

Все соединения используемые в мостостроении можно разделить на две основные группы... заводские позволяющие создать монтажный блок... монтажные используемые при объединении монтажных блоков...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Заклепочные соединения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткие исторические сведения о металлических мостах.
Люди с незапамятных времён использовали в своей практической деятельности железо. Учёными доказано, что первые железные изделия выполнялись из метеоритного железа. За две тысячи лет до нашей эры в

Краткие сведения о металле, используемом в мостостроении.
Как известно, железо в чистом виде встречается в земной коре редко, так как этот металл обладает большой окислительной способностью. Наиболее крупные и богатые окисленными соединениями железа местн

Сортамент металла, применяемый в мостостроении.
В целях унификации поставок стали с заданной формой, размерами и способом изготовления в нашей стране принят стандартный сортамент металла. В основном для изготовления мостовых металлических констр

Физико-механические свойства металла.
Для опытной оценки физических свойств металла проводят механические испытания, поэтому эти свойства и называют физико-механическими. Природа механической прочности металла в настоящее время ещё нед

Системы металлических мостов.
Металл – достаточно универсальный материал, он хорошо работает на сжатие, растяжение, кручение, сдвиг. Поэтому из металла можно создать практически любую мостовую конструкцию. Учитывая, с одной сто

Балочные мосты
Балочные пролётные строения характеризуются тем, что, при воздействии на них вертикальных нагрузок, передают на опоры вертикальные реакции, что позволяет сооружать пролётные строения этого типа на

Рамные мосты
В рамных системах пролётное строение, и опоры, как правило, составляют единую (цельную) конструк­цию, что даёт опорам возможность включаться в совместную работу с пролётным строением. Металлические

Арочные мосты
Характерным для арочного моста является то, что его основной элемент - арка (от лат. arcus - дуга). Арочная система является распорной, а при прочном и жёстком основании позволяет получить достаточ

Вантовые мосты
Особенностью вантовых мостов является их наглядно ясная структура конструкции. В ней все эле­менты выполняют строго определённые функции. Введение в конструкцию большего числа вант позволяет свести

Висячие мосты
При необходимости строительства мостов через полноводные преграды с интенсивным судоходным движением приходится устраивать мосты с большими пролётами. В этом случае применяют мосты вися­чей системы

Комбинированные системы
К комбинированным системам относят такие мосты, которые состоят из двух или более простых статических систем. К комбинированным системам также относят такие системы, в которых введены дополни­тельн

Болтовые соединения
Болтовые соединения появились в мостостроении одновременно с чугунными конструкциями. Постановка болтов не сопряжена с ударными воздействиями, что является важным фактором при монтаже элементов, вы

Конструкция сварных балок.
В сварных балках поясной и вертикальный лист могут быть присоединены непосредственно один к другому двухсторонними угловыми сварными швами (Рис. 9.1). Поэтому сварные балки имеют простую конструкти

Конструкция разрезных пролетных строений со сплошностенчатыми балками.
Конструирование пролётных строений начинают с выбора рационального числа главных балок в поперечном сечении, зависящего от габарита проезда по мосту, ширины тротуаров, вида подвижной нагрузки, длин

Неразрезные и консольные балочные сплошностенчатые металлические пролетные строения.
Неразрезными пролётными строениями считают такие конструкции, в которых два или более пролёта соединены в единую балочную систему. Обычно в неразрезных конструкциях число пролётов не превышает пяти

Балочные металлические пролетные строения из сложных прокатных профилей.
Нередко возникает необходимость сооружения мостов с относительно небольшими пролётами в отдалённых и труднодоступных районах, доставка тяжёлых железобетонных пролётных строений в которые затруднена

Бистальные сплошностенчатыми балочные пролетные строения.
Большинство металлических сплошностенчатых пролётных строений выполнено из металла одной марки (моностальные конструкции). Но с увеличением пролёта такое решение нередко становится нерациональным.

Монтажные стыки сплошностенчатых балочных металлических пролетных строений.
После изготовления монтажных блоков на заводе их доставляют к месту монтажа, где в зависимости от принятой схемы монтажа соединяют в единую, цельную конструкцию пролётное строение (Рис. 14.1).

Монтажный стык на высокопрочных болтах
Монтажные блоки с заводскими сварными соединениями часто соединяют высокопрочными болтами (Рис. 14.9). Так как в таких заводских блоках отсутствуют поясные уголки, двухсторонние накладки на стенку

Цельносварной монтажный стык
Прежде всего следует отметить, что цельносварной монтажный стык не требует каких-либо накладок, т. е. дополнительного расхода металла. Кроме того, такой стык не требует и рассверловки металла под з

Комбинированный фрикционно-сварной монтажный стык
В комбинированных монтажных стыках пояса соединяют с помощью сварки, а стенки парными накладками на высокопрочных (фрикционных) болтах (Рис. 14.15). Для выполнения такого стыка в стенке предусмотре

Пролетные строения со стальными балками, объединенными в совместную работу с железобетонной плитой проезжей части.
Стальные двутавровые балки, входящие в состав бетонного сечения, давно использовали в качестве «жёсткой» арматуры. Количество бетона, защищавшего стальные балки от внешних неблагоприятных факторов,

Способы объединения железобетонной плиты проезжей части со стальными балками.
Совместность работы железобетонной плиты проезжей части со стальными балками, т. е. способность восприятия сдвигающих усилий, возникающих между ними, обеспечивается разнообразными конструкциями свя

Стадийность работы сталежелезобетонных пролетных строений (сталежелезобетонных сечений).
20.1 Одностадийный способ монтажа сталежелезобетонных пролётных строений Монтаж пролётного строения по этому способу ведут на сплошных подмостях или на часто расположенных

Методы регулирования напряженного состояния сталежелезобетонных пролетных строений.
В предыдущем разделе было показано, что чем интенсивнее железобетонная плита включается в совместную работу со стальной балкой, тем при меньшей затрате металла можно добитя требуемой несущей способ

Основные положения расчета сталежелезобетонных пролетных строений.
Прежде всего, следует отметить, что основой для расчёта сталежелезобетонных пролётных строений является методика расчёта стальных пролётных строений с дополнениями, учитывающими специфику работы ст

Напряженное состояние сталежелезобетонного сечения (расчетные случаи).
Как отмечалось ранее, расчёт сталежелезобетонной балки (сечения) выполняют в зависимости от напряжения в бетоне СТЬ на уровне центра тяжести железобетонной плиты и напряжения в продольной арматуре

Определение геометрических характеристик сталежелезобетонных сечений.
Геометрические характеристики сталежелезобетонного сечения следует определять с учётом ослаблений стального сечения, вызванных устройством монтажных стыков на заклёпках или высокопрочных болтах, ес

Определение напряжений в сталежелезобетонных балках от усадки бетона и температурных воздействий.
Усадка бетона это характерный для бетона процесс изменения его объёма, связанный с формированием во времени структуры цементного камня. Для линейно протяжённых элементов (каким является железобетон

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги