Увеличивается ли прочность на сдвиг с увеличением количества креплений?

Вопрос как выясненный можно рассматривать как количество металла в сечениях креплений. Суммарную объединенную площадь поперечного сечения всех креплений можно разделить по своему усмотрению. Один большой винт или дюжина маленьких винтов с одинаковой общей площадью поперечного сечения будут иметь примерно одинаковую совокупную прочность на сдвиг.

Это не совсем то же самое, потому что металл неоднороден повсюду, и между винтами есть различия, но, по сути, это модель. В этом загружаемом листе спецификаций есть некоторые обсуждения и диаграммы, где вы можете сравнить прочность на сдвиг с поперечным сечением и увидеть взаимосвязь. Дополнительные обсуждения можно найти в этом загружаемом справочнике .

Однако это немного сложнее. Было исследование прочности соединения на сдвиг для различного количества крепежных элементов разных типов, которое можно скачать здесь . Он рассмотрел некоторые установленные формулы для прогнозирования прочности на сдвиг на основе материала крепежа.

Он пришел к выводу, что хотя прочность на сдвиг обычно пропорциональна количеству винтов, формулы немного завышают допустимую нагрузку, когда количество крепежных деталей для соединения превышает семь винтов в сталях с низкой и нормальной пластичностью. По-видимому, за пределами семи креплений становится существенным совокупное влияние посторонних факторов и статистических вариаций. Они рассчитали поправочный коэффициент: расчетная прочность композита на сдвиг должна быть умножена на коэффициент 0,85 для соединений с более чем семью винтами.

Таким образом, в вашем примере три винта с прочностью на сдвиг 1000 фунтов каждый будут иметь общую прочность на сдвиг 3000 фунтов. и поддерживать нагрузку в 2000 фунтов.

Если у вас есть один винт с таким уровнем прочности на сдвиг, он также будет иметь характеристики минимального расстояния для материала, в котором он используется. Например, застежку диаметром 12 мм следует располагать не ближе 6 мм от края материала.

Что касается расстояния друг от друга, важным фактором является используемый материал, а также многие другие характеристики, такие как диаметр крепежа и материал.

Я нашел интересный бриф в формате PDF здесь:

расстояние между крепежными элементами , которое открывается непосредственно в PDF-файле или в окне загрузки. Он ссылается на расстояние, характерное для деревянных ферм и крепежных элементов, а также учитывает текстуру древесины.

Есть удивительный калькулятор, расположенный в калькуляторе крепежа , который использует формулу, выходящую за рамки моего понимания:

В ссылке PDF читателю предлагается воспользоваться услугами инженера. Если вы используете грузы от одной до двух тысяч фунтов, это может быть хорошей идеей.

С другой стороны, если вы строите что-то без катастрофы в случае неудачи, стройте и учитесь. Я бы не стал строить мост, по которому я проехал бы на семейном автомобиле, но я мог бы подумать о мосте через овраг для тележки для гольфа или подобного транспорта.

Как правило, если у вас есть расстояние для трех болтов, оно будет прочнее, чем один, если нет люфта или люфта или подобной плохой конструкции. Один болт в узком отверстии с двумя другими в ослабленных или смещенных отверстиях не будет оптимальным и может преждевременно выйти из строя.

Может быть, я упускаю смысл вашего вопроса, основываясь на других ответах.

Насколько я понимаю крепежные детали, прочность на сдвиг перпендикулярна оси крепежной детали. Например, настенный анкер, удерживающий панель на стене. Нагрузка перпендикулярна крепежному элементу и пытается разрезать его пополам.

Принимая во внимание, что прочность на растяжение параллельна застежке, пытающейся вытащить ее.

Итак, я бы сказал, что прочность на сдвиг складывается. Если у вас есть 3 винта, рассчитанных на 1000 фунтов каждый, и они равномерно распределяют нагрузку в 2000 фунтов, то точечная нагрузка на каждый крепеж будет меньше, чем его номинал. Таким образом, груз остается на месте.

У меня нет формулы для этого, хотя. Они сказали, что в этом тесте не будет математики. 😉

Вау, ответ Фреда сложен, и я не уверен, что понимаю его... и я должен...

Да, чем больше, тем лучше... до определенного момента. В общем, для болтов, гвоздей и шурупов нас интересуют 1) размер крепежа, 2) расстояние до края, 3) расстояние между крепежами, 4) заделка, 5) размер (толщина) и тип (порода) скрепляемого материала и 6. ) Если материал находится в одинарном или двойном сдвиге.

Чтобы «развить полную прочность», я бы использовал следующее: A.) Болты: а) расстояние от кромки, перпендикулярное нагрузке зерна, = 4 диаметра болта, б) расстояние от кромки, параллельное волокну, = 1,5 диаметра болта. c) расстояние между центрами перпендикулярно и параллельно волокнам = 4 диаметра болта.

B.) Шурупы и гвозди: код допускает расстояние до 2 дюймов для СДВИГ на фанере (это ваш вопрос, верно?) (см. Таблицу IBC 2306.3.2.) Однако я видел двойное разделение материала при этом расстояние, то вы не имеете значения Вот почему мы используем материал 3x вокруг проемов гаражных ворот и располагаем гвозди в шахматном порядке.

Там, где я живу, мы часто используем Doug. Пихта-лиственница для конструкционного материала. Сосна, болиголов и другие более мягкие материалы будут иметь такие же расстояния до краев, интервалы и т. д., но будут нести меньшую нагрузку. Я бы использовал локальные таблицы строительных норм (глава 23) для максимальной загрузки.