Le calculateur de résistance au glissement des boulons est un outil conçu pour estimer la résistance au glissement des assemblages boulonnés dans de construction Applications. La résistance au glissement est la force qui empêche deux matériaux connectés de glisser l'un contre l'autre sous des charges externes. Dans les assemblages boulonnés, la résistance au glissement est déterminée par des facteurs tels que le frottement entre les matériaux, la prétension appliquée aux boulons et le nombre de boulons dans l'assemblage. Ce calculateur aide les ingénieurs et les concepteurs à s'assurer que leurs assemblages boulonnés peuvent résister aux forces externes sans glisser.
La résistance au glissement est essentielle dans les conceptions structurelles, notamment les ponts, les bâtiments et les machines, où des boulons sont utilisés pour relier deux surfaces susceptibles d'être soumises à des forces de cisaillement. Assurer une résistance au glissement adéquate améliore la sécurité et l'intégrité globales de la structure.
Formule de calcul de la résistance au glissement des boulons
La résistance au glissement d'un assemblage boulonné peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
Résistance au glissement (F_slip) = μ * N * n
Où :
- F_slip est la force totale de résistance au glissement (mesurée en Newtons ou en livres).
- μ est le coefficient de frottement entre les matériaux connectés.
- N est la force normale ou la prétension appliquée au boulon (mesurée en Newtons ou en livres).
- n est le nombre de boulons dans le joint.
Explication des termes clés :
- Coefficient de frottement (μ) : Valeur qui représente le frottement entre les deux matériaux boulonnés ensemble. Elle peut varier en fonction de la rugosité de la surface et des matériaux en contact.
- Force normale (N) : Vue d'ensemble force de serrage ou une prétension appliquée au boulon pendant le serrage. Cette force permet de maintenir l'assemblage et d'éviter tout glissement.
- Nombre de boulons (n) : Le nombre total de boulons dans le joint, ce qui augmente directement la résistance au glissement de la connexion.
Cette formule calcule la résistance totale au glissement en considérant la force de frottement combinée générée par tous les boulons du joint.
Tableau de référence général pour la résistance au glissement
Voici un tableau de référence indiquant les valeurs approximatives de résistance au glissement pour différents matériaux, en supposant une prétension du boulon de 50 kN et différents coefficients de frottement :
| Paire de matériaux | Coefficient de frottement (μ) | Nombre de boulons (n) | Résistance au glissement (N) |
|---|---|---|---|
| Acier à acier | 0.3 | 4 | 60,000 |
| De l'acier au béton | 0.6 | 6 | 180,000 |
| Aluminium vers aluminium | 0.25 | 4 | 50,000 |
| Du bois à l'acier | 0.4 | 8 | 160,000 |
Ce tableau fournit une estimation approximative de la résistance au glissement pour les paires de matériaux courantes, aidant les ingénieurs à évaluer la résistance de leurs connexions.
Exemple de calculateur de résistance au glissement des boulons
Prenons un exemple pour comprendre comment fonctionne le calculateur de résistance au glissement des boulons.
Scénario:
Vous concevez un assemblage acier-acier avec quatre boulons, chacun serré avec une précontrainte de 50 kN. Le coefficient de frottement entre les surfaces en acier est de 0.3. Vous souhaitez calculer la résistance totale au glissement de l'assemblage.
- Étape 1 : Utilisez la formule: F_slip = μ * N * n
- Étape 2 : Branchez les valeurs : F_slip = 0.3 * 50,000 4 N * XNUMX
F_slip = 60,000 XNUMX N
Ainsi, la résistance totale au glissement du joint est 60,000 Newtons.
FAQ les plus courantes
La résistance au glissement est essentielle dans les assemblages boulonnés, car elle empêche les matériaux connectés de glisser les uns contre les autres sous l'effet de charges externes. Une résistance au glissement adéquate garantit que l'assemblage reste solide, en particulier dans les structures soumises à des forces de cisaillement, telles que les ponts, les tours et les machines.
Vous pouvez augmenter la résistance au glissement en augmentant le nombre de boulons, en appliquant une précontrainte plus élevée (force normale) aux boulons ou en utilisant des matériaux avec un coefficient de frottement plus élevé. De plus, les traitements de surface, tels que le grattage de la zone de contact, peuvent améliorer le frottement.
Le coefficient de frottement varie en fonction des matériaux utilisés. Par exemple, les assemblages acier-acier ont généralement un coefficient de frottement d'environ 0.3, tandis que les assemblages acier-béton peuvent avoir un coefficient de frottement de 0.6. Les traitements de surface et la lubrification peuvent également affecter cette valeur.