Расчёт стыка пластин на обычных болтах (СП 16.13330.2017)

Обращаем Ваше внимание на то, что результаты расчётов, полученные в различных версиях программы, могут незначительно отличаться. 

Создание нового проекта

Запустим программу IDEA StatiCa и откроем модуль Connection

Создадим новый проект – выберем наиболее подходящий шаблон для будущего узла, присвоим ему имя и выберем необходимые материалы:

• Имя – «Стык_пластин_на_болтах»
• Описание – «Стык пластин на обычных болтах М20 8.8 А»
• Марка стали – С345 (по таблице В.3 СП 16.13330.2017)
• Болтовое соединение – М20 8.8 А

Классы болтов, электроды и марку стали можно настроить, нажав на соответствующую кнопку напротив нужного параметра.

Обратите внимание на то, чтобы в проекте были выбраны российские нормы проектирования – СП 16.13330.2017. После ввода всех параметров нажмите на кнопку «Создать проект».

Настройка геометрии модели

Как мы могли заметить, IDEA StatiCa автоматически создала две балки. Давайте немного изменим их сечение, выбрав полосовой прокат.

Зададим следующие параметры сечения:

Нажмём ОК, а затем изменим сечение элемента В2 на только что созданное, зайдя в его свойства.

Нагрузки

При создании узла по шаблону автоматически было добавлено одно загружение (LE1). При необходимости можно всегда добавить новое загружение. А сейчас введём величины внутренних усилий в таблицу:

Конструирование

Добавим накладку и болты, соединяющие пластины В1 и В2. Добавим новую монтажную операцию «Стык на накладках», щёлкнув на нужной иконке левой кнопкой мыши, и выберем болты М20 8.8 А, после чего нажмём «ОК».

Настроим свойства созданной монтажной операции:

Отлично, можем приступать к расчёту!

Расчёт и проверка

Запустим КМКЭ расчёт, нажав на кнопку Расчёт на главной ленте. При этом автоматически создаётся расчётная модель узла и выполняется сам расчёт, по окончании которого в левой верхней части окна отобразятся результаты общей проверки – коэффициенты использования болтов, сварных швов и пластин (в зависимости от конструкции узла).

Перейдём на вкладку ленты Проверка и активируем следующие режимы отображения результатов для детального анализа работы нашего узла:

• Пластическая деформация
• Сетка
• Деформированная схема

Раскроем таблицу Болты и проанализируем усилия. Обратим внимание на деформированную схему – вблизи отверстий возникают пластические деформации. В накладках они расположены с внешней стороны (от центра узла), а в пластинах – с внутренней, что полностью соответствует конструкции и приложенной нагрузке.

Анализ полученных результатов

Включим отображение усилий в болтах, нажав на соответствующую кнопку на группе ленты «КМКЭ расчёт».

Обратим внимание на столбец “Ns” – здесь выводятся усилия среза в болтах. Для каждого из болтов отображается два значения – по одному на каждую плоскость среза (через черту). Несложно заметить, что сумма усилий для первых четырёх болтов составит 73,70 + 73,83 + 76,24 + 76,24 + 73,70 + 73,84 + 76,24 + 76,25 = 600,04 кН, что полностью соответствует заданной нагрузке. Из условий равновесия остальные 4 болта также растягиваются продольной силой в 600 кН, и усилия в них также равны в среднем 75 кН по каждой плоскости среза.

Отчёт

Ну и напоследок сгенерируем Отчёт по результатам расчёта. В IDEA StatiCa имеется множество функций для настройки его содержимого и экспорта в другие форматы для дальнейшего редактирования – (DOC, PDF). Отчёт представлен полностью на русском языке (в зависимости от выбранных языковых настроек). Здесь мы можем детально проанализировать все необходимые результаты – проверки болтов на срез, растяжение и смятие.

Включим отображение следующих параметров:

• Теоретические основы,
• Формулы для экстремальных значений из таблицы,

затем обновим наш отчёт и экспортируем его в формат DOC.

В созданном отчёте отображаются результаты проверки самого нагруженного болта В6 – на растяжение, срез и смятие.

Таким образом, всего за несколько минут мы смоделировали и рассчитали стык пластин на обычных болтах, а также вывели подробный отчёт с результатами проверок компонентов по СП 16.13330.2017 и ссылками на используемые формулы. Это был первый узел, который Вы посчитали в IDEA StatiCa? Наши поздравления :) 

Прикреплённые файлы

• Bearing bolts _ v21.ideaCon (IDEACON, 41 kB)