СКИДКА 20% ЗА РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Вырыв группы болтов
Вырыв группы болтов из основного элемента, имеет место в болтовых соединениях, работающих на растяжение или срез или их совместное действие. Это предельное состояние является совокупностью среза по плоскости рисок вдоль растягивающего усилия и разрывом по плоскости, перпендикулярной растягивающему усилию. Данное предельное состояние фигурирует в нормах ЕС и США. Это предельное состояние является хрупким.
Срезаемые/растягиваемые плоскости
При выполнении проверки следует разделять проверку элементов, с равномерным распределением напряжений по растянутому сечению и с неравномерным. На рисунках приведены примеры узлов и эпюры растягивающих напряжений в растянутых сечениях.
Узел с симметричным распределением напряжений по растянутому сечению
Узел с несимметричным распределением напряжений по растянутому сечению
EUROCODE 1993-1-8:2005
Для симметричных болтовых групп, нагруженных продольной растягивающей нагрузкой (как на рисунке 2.5.3.1), несущая способность блока на вырыв определяется по формуле:
где Ru - расчетное сопротивление стали по пределу прочности, Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, Ant - площадь нетто поперечного сечения, работающая на растяжение, Ans - площадь нетто поперечного сечения, работающая на срез, γM2=1.25 - коэффициент надежности по материалу при расчете по пределу прочности, γM0=1.00 - коэффициент надежности по материалу при расчете по пределу текучести.
Для несимметричных болтовых групп или групп, нагруженных с эксцентриситетом, прочность сечения, работающего на растяжение, уменьшают в два раза:
где Ru - расчетное сопротивление стали по пределу прочности, Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, Ant - площадь нетто поперечного сечения, работающая на растяжение, Ans - площадь нетто поперечного сечения, работающая на срез, γM2=1.25 - коэффициент надежности по материалу при расчете по пределу прочности, γM0=1.00 - коэффициент надежности по материалу при расчете по пределу текучести.
AISC 360-22
Несущая способность блока на вырыв определяется по формуле:
где Ru - расчетное сопротивление стали по пределу прочности, Ry - расчетное сопротивление стали по пределу текучести, Anv - площадь нетто поперечного сечения, работающая на срез, Agv - площадь брутто поперечного сечения, работающая на срез, Ant - площадь нетто поперечного сечения, работающая на растяжение, Ubs - коэффициент, принимаемый равным 1, при равномерном распределении напряжений в зоне растяжения или 0.5 при неравномерном.
СП 16.13330.2017 и СП 294.1325800.2017
На данный момент в тексте СП 16.13330 и СП 294.1 325800 нет четких требований, по проверке вырыва группы болтов. Потому эту проверку следует выполнять в дополнение к требуемым. С учетом положений Eurocode 1993−1-8:2005 и AISC 360−22 и принятым в СП 16.13330 положениям формула для проверки может выглядеть так:
где Rs - расчетное сопротивление стали на сдвиг; Ru - расчетное сопротивление стали по пределу прочности; Agv - площадь брутто поперечного сечения, работающего на срез; Anv - площадь нетто поперечного сечения, работающего на срез; Ant - площадь нетто поперечного сечения, работающая на растяжение; k - коэффициент, принимаемый равным 1, при равномерном распределении напряжений в зоне растяжения или 0.5 при неравномерном; γu=1.30 - коэффициент надежности для элементов конструкции, при расчете по пределу прочности.
Данная формула дает более консервативное решение, по сравнению с формулами представленными в нормах ЕС и США.
Если эта тема Вам интересна — подписывайтесь, ставьте лайки и оставляйте вопросы в комментариях, а я подготовлю новый материал, который, несомненно, будет Вам полезен. Спасибо!


Автор статьи:

Блинов Сергей

Инженер-конструктор

ПУБЛИКАЦИИ