Калькулятор болта на срез

Расчёт болта на срез нужен при проектировании и проверке болтовых соединений стальных конструкций: стыков, креплений связей, фасонок. Он показывает, какое усилие выдержит соединение по срезу стержня болта, и помогает прикинуть, сколько болтов поставить.

Подготовьте данные из проекта или спецификации: номинальный диаметр болта в миллиметрах (для М20 - 20), класс прочности (4.6, 5.6, 8.8 или 10.9 - он выбит на головке болта), число плоскостей среза одного болта и число болтов в соединении. Плоскость среза - граница между соединяемыми деталями, которую пересекает стержень: две пластины внахлёст дают одну плоскость, пластина между двумя накладками - две.

Коэффициент условий работы соединения принимается по таблице 41 СП 16.13330: 0,9 для болтов класса точности В в многоболтовом соединении, 1,0 в остальных случаях (по умолчанию стоит 0,9). Общий коэффициент условий работы задайте по СП для вашей конструкции; по умолчанию он равен 1.

Типичные ошибки: диаметр в сантиметрах вместо миллиметров; две плоскости среза там, где болт работает в одной, - результат завысится вдвое; класс прочности гайки вместо класса болта.

Результат сравнивайте с расчётным усилием, которое приходится на соединение. Помните, что это только одна из проверок: смятие соединяемых элементов и растяжение болта калькулятор не проверяет, а несущая способность соединения определяется наименьшей из всех проверок. Расчёт справочный и не заменяет проект, выполненный специалистом.

Расчёт ведётся по формуле (188) п. 14.2.9 СП 16.13330.2017 "Стальные конструкции":

Площадь сечения = пи * Диаметр болта^2 / 4
Несущая способность болта = Сопротивление срезу * Площадь сечения * Плоскости среза * Коэффициент соединения * Коэффициент условий работы / 1000
Несущая способность соединения = Несущая способность болта * Число болтов
В тонна-силах = Несущая способность соединения (кН) / 9,80665

Здесь диаметр болта - в мм; площадь сечения стержня - в кв. мм; сопротивление срезу - расчётное сопротивление болта срезу, МПа; плоскости среза - число плоскостей среза одного болта; коэффициент соединения - коэффициент условий работы соединения (таблица 41 СП 16.13330); коэффициент условий работы - общий коэффициент условий работы; число болтов - число болтов в соединении. Произведение МПа на кв. мм даёт ньютоны, деление на 1000 переводит их в килоньютоны; 1 тс = 9,80665 кН.

Расчётные сопротивления срезу по таблице Г.5 СП 16.13330.2017:

• класс 4.6 - 150 МПа;
• класс 5.6 - 210 МПа;
• класс 8.8 - 332 МПа;
• класс 10.9 - 415 МПа.

Площадь сечения выводится с точностью до 0,1 кв. мм, несущая способность - до 0,01 кН и 0,01 тс (обычное округление).

Ограничения: проверяется только срез стержня. Смятие соединяемых элементов (формула 189 СП 16.13330) и растяжение болта - отдельные проверки, калькулятор их не выполняет. Несущая способность соединения равна наименьшей из всех проверок.

Пример: болт М20 класса 8.8, одна плоскость среза, коэффициент условий работы соединения 0,9, общий коэффициент условий работы 1.

Площадь сечения = пи * 20^2 / 4 примерно 314,16 кв. мм
Несущая способность болта = 332 * 314,16 * 1 * 0,9 * 1 примерно 93 871 Н примерно 93,87 кН
В тонна-силах: 93,87 / 9,80665 примерно 9,57 тс