Le calculateur de force d'arrachement de boulon est un outil utilisé pour estimer la force nécessaire pour extraire un boulon d'un matériau, tel que le béton, le bois ou le métal. Ce calcul est essentiel en ingénierie et en construction pour garantir que les assemblages boulonnés sont suffisamment solides pour supporter les charges appliquées sans défaillance. La force d'arrachement représente la charge maximale qu'un boulon peut supporter avant d'être arraché du matériau dans lequel il est encastré.
Cette calculatrice est particulièrement utile dans les applications où les assemblages boulonnés sont soumis à des charges de traction, comme dans de construction Assemblages en acier, ancrages en béton ou structures en bois. Il aide les ingénieurs et les concepteurs à sélectionner la taille et le matériau de boulon appropriés pour garantir la sécurité et la fiabilité de leurs conceptions.
Formule de calcul de la force d'arrachement des boulons
La force d'arrachement (F) d'un boulon peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
Force d'arrachement (F) = π * d * L * τ
Où :
- F est la force d'arrachement (en Newtons ou en livres).
- π est la constante Pi (≈ 3.1416).
- d est le diamètre nominal du boulon (en mètres ou en pouces).
- L est la longueur d'engagement ou la profondeur d'ancrage du boulon dans le matériau (en mètres ou en pouces).
- τ est la résistance au cisaillement du matériau (en Pascals (Pa) ou en livres par pouce carré (psi)).
Mots clés:
- Diamètre nominal (d):Le diamètre du boulon, qui est essentiel pour déterminer la surface de contact entre le boulon et le matériau.
- Durée de l'engagement (L): La profondeur ou la longueur à laquelle le boulon est encastré dans le matériau. Plus l'engagement est profond, plus la force d'arrachement est élevée.
- Résistance au cisaillement (τ):La résistance du matériau aux forces de cisaillement, qui varie en fonction du type de matériau utilisé (par exemple, béton, bois ou métal).
Cette formule fournit une estimation de la force qu'un boulon peut supporter avant d'être arraché du matériau. Elle permet de garantir que les assemblages boulonnés sont suffisamment solides pour l'application prévue.
Tableau de référence général pour la force d'arrachement (valeurs estimées)
Voici un tableau de référence indiquant les forces d'arrachement estimées pour différents matériaux et diamètres de boulons. Ces valeurs sont approximatives et dépendent des propriétés spécifiques du matériau et des profondeurs d'ancrage.
| Matières | Diamètre du boulon (pouces) | Profondeur d'encastrement (pouces) | Résistance au cisaillement (psi) | Force d'arrachement (lb) |
|---|---|---|---|---|
| Défaut | 1/2 | 4 | 3,000 | 18,850 |
| Le bois | 3/8 | 3 | 1,000 | 3,534 |
| Acier | 1/4 | 2 | 25,000 | 39,270 |
| Aluminium | 5/8 | 5 | 15,000 | 29,452 |
Ce tableau fournit une référence générale pour les forces d'arrachement en fonction des matériaux courants et des tailles de boulons, ce qui facilite l'estimation de la résistance requise pour une application spécifique.
Exemple de calculateur de force d'arrachement de boulon
Prenons un exemple pour mieux comprendre comment fonctionne le calculateur de force d’arrachement des boulons.
Scénario:
Vous utilisez un boulon de 1/2 pouce de diamètre encastré à 4 pouces de profondeur dans un mur en béton. La résistance au cisaillement du béton est de 3,000 XNUMX psi. Vous souhaitez calculer la force d'arrachement de ce boulon.
- Étape 1: Utilisez la formule: Force d'arrachement (F) = π * d * L * τ
- Étape 2: Branchez les valeurs : F = 3.1416 * 0.5 * 4 * 3,000 XNUMX
F ≈ 18,850 XNUMX livres
Ainsi, la force d'arrachement de ce boulon dans le béton est d'environ 18,850 livres.
FAQ les plus courantes
La force d'arrachement détermine la charge qu'un boulon peut supporter avant d'être arraché du matériau dans lequel il est encastré. Cela est essentiel pour garantir que les connexions boulonnées peuvent supporter les forces appliquées sans défaillance, en particulier dans les applications structurelles et porteuses.
La force d'arrachement augmente avec la profondeur d'encastrement. Plus le boulon est encastré longtemps dans le matériau, plus la surface sur laquelle le boulon résiste à la force appliquée est grande, ce qui augmente la résistance à l'arrachement.
Oui, la force d'arrachement peut être augmentée en utilisant un boulon de plus grand diamètre, en augmentant la profondeur d'ancrage ou en utilisant un matériau avec une résistance au cisaillement plus élevée. Une sélection appropriée de la taille du boulon et de la profondeur d'ancrage peut optimiser la résistance de la connexion.