3.2.4. Особенности расчета соединений широких листов

В соединениях широких листов (см. рис. 3.7) за расчетную нагрузку принимают силу (), действующую на фронте одного шага (t). При этом значение  обычно определяют по напряжениям растяжения  в сечении листа, не ослабленном отверстиями под заклепки. Напряжение  полагают известным из основных расчетов конструкции (расчета прочности стенок котла, резервуара и т.п.):

.

Прочность листа в сечении, ослабленном отверстиями под заклепки, определяется по формуле:

.

Отношение

  (3.5)

называют коэффициентом прочности заклепочного шва.

Рис. 3.9. Конструкция прочноплотного трехрядного шва (а) и графики нагрузки (б)

Значение φ показывает, как уменьшается прочность листов при соединении заклепками. Например, для однорядного односрезного шва (см. рис. 3.7, а) при стандартных размерах , т.


е. образование заклепочного соединения уменьшает прочность листов на 35 %. Понижение прочности деталей – одна из главных отрицательных характеристик заклепочного соединения. Для увеличения значений φ применяют многорядные и многосрезные швы (см. рис. 3.7, б, в; 3.8).

Например,  в прочноплотном трехрядном шве с переменным шагом заклепок в рядах (правая половина шва симметрична и на рисунке изображена частично) на фронте основного шва (t1) расположено шесть заклепок (рис. 3.9, а).

Каждая заклепка передает нагрузку, равную . В соответствии с этим построены эпюры продольных сил, возникающих в различных сечениях листов и накладок (рис. 3.9, б).

Сечение листа по первому ряду заклепок нагружено полной силой . Для того чтобы немного ослабить это сечение, в нем поставлена только одна заклепка (две половины заклепки). Сечение по второму ряду нагружено меньшей силой и, соблюдая условие равнопрочности, в нем можно поставить большее число заклепок и т.д.

Малая нагрузка на каждую заклепку, а также две плоскости среза заклепки позволяют значительно уменьшить ее диаметр. Уменьшение диаметра приводит к увеличению коэффициента прочности шва [см. формулу (3.5)]. Для рассматриваемого шва (см. рис 3.9, а) . Однако стремление получить высокое значение φ приводит к сложной и дорогой конструкции соединения.