বোল্ট কানেকশন — shear ও bearing চেক

সরাসরি উত্তর

প্রতিটি বোল্টকে দুইভাবে ফেল করতে হতে পারে: বোল্ট নিজে কেটে যাওয়া (shear), বা প্লেটের ছিদ্র লম্বা হয়ে যাওয়া (bearing)। দুটির মধ্যে ছোট মানটিই সেই বোল্টের ক্ষমতা।

উদাহরণ

• সংযোগ: ১০ mm gusset plate, একক shear plane
• বোল্ট: M২০, grade ৮.৮, thread shear plane-এ আছে
• প্লেট: f_u = ৪০০ MPa
• Factored shear = ২৪০ kN

ধাপ ১ — একটি বোল্টের shear capacity

M২০-এর thread অংশে কার্যকর ক্ষেত্রফল প্রায় ২৪৫ mm²। Grade ৮.৮-এ f_ub = ৮০০ MPa:

V_b = 0.6 × 800 × 245 / 1000 = 117.6 kN
φV_b = 0.75 × 117.6 ≈ 88 kN

ধাপ ২ — bearing capacity

R_b = 2.4 × d × t × f_u = 2.4 × 20 × 10 × 400 / 1000 = 192 kN
φR_b = 0.75 × 192 = 144 kN

ধাপ ৩ — নিয়ন্ত্রক মান ও সংখ্যা

প্রতি বোল্টের ক্ষমতা = min(88, 144) = 88 kN
প্রয়োজনীয় সংখ্যা = 240 / 88 = 2.7 → 3 টি বোল্ট

এখানে shear নিয়ন্ত্রক। প্লেট পাতলা হলে (যেমন ৬ mm) bearing নেমে 0.75 × 2.4 × 20 × 6 × 400 / 1000 = 86 kN হতো — তখন bearing নিয়ন্ত্রক হয়ে যেত।

ব্যবহৃত অ্যাজাম্পশন

• Bearing-type connection, slip-critical নয়।
• Thread shear plane-এর ভেতরে — বাইরে থাকলে ক্ষমতা প্রায় ২৫% বেশি।
• প্রান্তিক দূরত্ব ও ব্যবধান কোডের ন্যূনতম মেনেছে ধরে 2.4 d t f_u ব্যবহার; edge distance কম হলে এই মান কমে।
• φ = 0.75।

যা আলাদা করে চেক করতে হবে

• Block shear — বোল্ট গ্রুপের চারপাশে প্লেট ছিঁড়ে বেরিয়ে যাওয়া।
• Net section rupture — ছিদ্রের কারণে কমে যাওয়া প্রস্থচ্ছেদ।
• প্রান্তিক দূরত্ব ও ব্যবধান — ন্যূনতম ও সর্বোচ্চ, দুটিই।
• সংযোগে moment বা eccentricity থাকলে বোল্টে অসম ভাগ পড়ে।

সীমাবদ্ধতা

উপরের সংখ্যা LRFD ধাঁচের প্রচলিত অনুশীলনের। প্রকল্পে প্রযোজ্য কোড এডিশনের নিজস্ব factor ও কার্যকর ক্ষেত্রফলের সংজ্ঞা দেখে নিন — বিশেষ করে বোল্টের grade ও কার্যকর ক্ষেত্রফলের মান প্রস্তুতকারকভেদে ভিন্ন হতে পারে।