Skip to main content

Bolted connection

  Bolt ....

Bolt is a metal pin with a head at one end,a shank threaded at the other end to receive a nut. 


Types of bolt 

1- unfinished bolts or black bolts or C grade bolts. 

2- Turned bolts 

3- Ribbed bolts 

4- High strength bolts 

1-Unfinished bolts 

Other name of unfinished bolts- ordinary bolt, rough bolt, black bolt 

Unfinished bolts generally used for light structures subjected to static loads and for secondary members such as purlins, bracing ,roof trusses etc. 

They are not recommended for connections subjected to fatigue, vibration and impact load. These bolts are forged  from low carbon rolled steel circular rods. 


2- Turned Bolts 

These are similar to unfinished bolts, with the difference that the shanks of these bolts are formed  from a hexagonal rod. The surface of these bolts are prepared and machine carefully to fit in the hole. 


3- Ribbed Bolts 

These type of bolts have a round head similar to a rivet and raised ribs parallel to the shank. The actual diameter of a ribbed bolt is slightly larger than the hole into which it is driven. While driving the bolt into the hole, it cuts into the edges around the hole, producing a relatively tight fit. These type of bolts are rarely used in ordinary steel structure. 


4- High strength Bolts 

These bolts are made from bars of medium carbon heat treated steel and from alloy steel. These bolts may be tightened until they have very high tensile stresses , two or more times that or ordinary bolts ,so that the connected parts are clamped tightly together between the bolts and nut heads. 

For high strength bolted joints transfer of  forces is accomplished through the friction between the interfaces formed between load carrying elements jointed. 

The bolts are made from alloy steel with proof stress in the range of 600 to 900 MPa.the bolts are made of heat treated steel and are extensively used in variety of construction.


Advantage of high strength bolts 

1- High strength friction grip bolts provide a rigid joint. 

2- there are no stress concentration in the holes and therefore, the fatigue is more. 

3- The tension in bolts is uniform. Also , the bolts are tensioned up to proof load preventing the nuts from loosening. 

4- Few person are required to make the connection, thus cost is reduced. 

5- Alternations can be done easily. 

Bolts joints 

There are two types of bolted joint as discussed below.

1- Lap joint 

2- Butt joint 

1- Lap joint. 



 When two members or plates are overlapped and connected together such a joint is called lap joint . These may be two types 

a- A single bolted lap joint 

b- A double bolted lap joint 

 2- Butt joint 



When two members are connected end to end then this is called butt joint. Additional plates provided on either one or both sides, called cover plates ,are placed and are connected to the main plates .

Note - if cover plate is provided on one side it is called single cover butt joint.

If cover plates are provided on both sides of the main plates, it is called double cover butt joint.

 

Failure of bolted joints 

1- shear failure of bolts 

2- Bearing failure of bolts 

3- Bearing failure of plates 

4- Tension failure of bolts 

5- Tension or tearing failure of plates 

6- Block shear failure 

1- shear failure of bolts 



Shear failure are generated when the plates slip due to applied forces. The maximum factored shear force in the bolt may exceed the nominal shear capacity of the bolt. The bolt may be fail in single shear or double shear .


2- Bearing failure of bolts 



The bolt is crushed around half circumference. The plate may be strong in bearing and the heaviest stressed plate may press the bolt shank.

3- Bearing failure of plates 



When an ordinary bolt is subjected to shear forces, the slip takes place and bolt comes in contact with the plates. A possible failure mode resulting from excessive bearing is shear tear out at the end of connected member as shown in fig.

4- Tension failure of bolts 



Bolts subjected to tension may fail at the stress area .in case if any of the connecting plates is sufficiently flexible additional prying forces induced in the bolt must also be considered.

5- Tension or tearing failure of plates  




Tearing failure occurs when the bolts are stronger than the plates , tension on both the gross area and net effective area must be considered. The tension failure of the plate shown in the fig. 

6- Block shear failure 

Bolts may have been placed at a lesser end distance than required causing the plates to shear out which , however ,can be checked by observing the specifications for end distance .


Factor of safety  

Factor of safety = load at slip of joint/                                                                    Allowable load


Slip factor 
Slip factor is the ratio of the shear force required to produce slip between two plates to the force clamping the plates. 
Slip factor = Shear forced to cause slip /        clamping force

Some points for fabrication of HT bolt 

Minimizing the bolt materials 

Minimizing bolt tightening and erection operation.

Smaller gusset plates are the number of bolts required are rather few,  


Minimizing deformation. 





Read more 

Hindi notes 


Comments

Popular posts from this blog

Jarib , pictures, photo,เคœเคฐीเคฌ เค•ा เคšिเคค्เคฐ, chain survey,Part3 เคœเคฐीเคฌ เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ chain survey

  เคœเคฐीเคฌ เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ (Chain Survey) | เคธिเคฆ्เคงांเคค, เคช्เคฐเค•ाเคฐ, เคซीเคคा เค”เคฐ เค‰เคชเค•เคฐเคฃ  Introduction เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ (Surveying) เคธिเคตिเคฒ เค‡ंเคœीเคจिเคฏเคฐिंเค— เค•ा เคเค• เคฎเคนเคค्เคตเคชूเคฐ्เคฃ เคญाเค— เคนै। เค‡เคธเคฎें เค•्เคทेเคค्เคฐ เค•ी เคฆूเคฐी, เคฆिเคถा เค”เคฐ เคธीเคฎाเค“ं เค•ो เคฎाเคชा เคœाเคคा เคนै। เคœเคฐीเคฌ เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ (Chain Survey) เคธเคฌเคธे เคธเคฐเคฒ เค”เคฐ เคช्เคฐाเคšीเคจ เคคเค•เคจीเค• เคนै, เคœिเคธเคฎें เคœเคฐीเคฌ เคฏा เคซीเคคा เค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै।  เคœเคฐीเคฌ (Chain) เค•्เคฏा เคนै? เคœเคฐीเคฌ เคเค• เคฏांเคค्เคฐिเค• เค‰เคชเค•เคฐเคฃ เคนै เคœिเคธเค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เคฐेเค–ीเคฏ เคฆूเคฐी เคจाเคชเคจे (Linear Measurement) เค•े เคฒिเค เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै। เคฏเคน เคœเคธ्เคคीเค•ृเคค เคฎृเคฆु เค‡เคธ्เคชाเคค เค•ी เค•เคก़िเคฏों เคธे เคฌเคจी เคนोเคคी เคนै। เคฆोเคจों เคธिเคฐों เคชเคฐ เคชीเคคเคฒ เค•े เคนเคค्เคฅे (Handles) เคฒเค—े เคนोเคคे เคนैं। เคฏเคน เค›ोเคŸे เค”เคฐ เคธเคฎเคคเคฒ เค•्เคทेเคค्เคฐों เค•े เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เค•े เคฒिเค เค‰เคชเคฏुเค•्เคค เคนै।  เคœเคฐीเคฌ เค•ो เคšेเคจ เคธเคฐ्เคตे (Chain Survey) เคฎें เคฎुเค–्เคฏ เค‰เคชเค•เคฐเคฃ เคฎाเคจा เคœाเคคा เคนै।  เคซीเคคा (Tape) เค•्เคฏा เคนै? เคซीเคคा (Tape) เคญी เคฆूเคฐी เคฎाเคชเคจे เค•ा เค‰เคชเค•เคฐเคฃ เคนै เคฒेเค•िเคจ เค‡เคธเคฎें เค•เคก़िเคฏाँ เคจเคนीं เคนोเคคीं। เคฏเคน เคœเคฐीเคฌ เคธे เคนเคฒ्เค•ा เค”เคฐ เค…เคงिเค• เคถुเคฆ्เคง (Accurate) เคนोเคคा เคนै। เค‡เคธे เค•เคˆ เคช्เคฐเค•ाเคฐ เค•े เคชเคฆाเคฐ्เคฅों เคธे เคฌเคจाเคฏा เคœाเคคा เคนै: เคธूเคคी เคซीเคคा (Cotton Tape) เคฎेเคŸเคฒिเค• เคซीเคคा (Metallic Tape) เค‡เคธ्เคชाเคคी เคซीเคคा (Steel Tape) เค‡เคจ्เคตाเคฐ เคซीเคคा (Invar Tape) ...

Surveying in Civil Engineering: เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เค•्เคฏा เคนै? Types, Principles & Uses

เคธिเคตिเคฒ เค‡ंเคœीเคจिเคฏเคฐिंเค— เคฎें เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ (Surveying in Civil Engineering) เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เค•्เคฏा เคนै? (What is Surveying?) Surveying in Civil Engineering เคธिเคตिเคฒ เค‡ंเคœीเคจिเคฏเคฐिंเค— เค•ी เคเค• เคฎเคนเคค्เคตเคชूเคฐ्เคฃ เคถाเค–ा เคนै, เคœिเคธเคฎें เคญूเคฎि เคชเคฐ เคธ्เคฅिเคค เคตिเคญिเคจ्เคจ เคฌिंเคฆुเค“ं เค•ी เคฆूเคฐी, เค•ोเคฃ, เคŠँเคšाเคˆ เค”เคฐ เคธ्เคฅिเคคि เค•ा เคฎाเคชเคจ เค•เคฐเค•े เคจเค•्เคถा (Map) เคคเคฅा เคจिเคฐ्เคฎाเคฃ เค•ाเคฐ्เคฏ เค•े เคฒिเค เค†เคตเคถ्เคฏเค• เคกेเคŸा เคคैเคฏाเคฐ เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै। Surveying เค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เคธเคก़เค•, เคชुเคฒ, เคฐेเคฒเคตे, เคจเคนเคฐ, เคญเคตเคจ เค”เคฐ เค…เคจ्เคฏ เคจिเคฐ्เคฎाเคฃ เคชเคฐिเคฏोเคœเคจाเค“ं เคฎें เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै। เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เค•ा เค‰เคฆ्เคฆेเคถ्เคฏ (Purpose of Surveying) เคธเคŸीเค• เคจเค•्เคถा เค”เคฐ เคฏोเคœเคจा เคฌเคจाเคจा – เคŸोเคชोเค—्เคฐाเคซिเค•เคฒ เค”เคฐ เค•ैเคกเคธ्เคŸ्เคฐเคฒ เคจเค•्เคถा เคคैเคฏाเคฐ เค•เคฐเคจा। เคจिเคฐ्เคฎाเคฃ เคธ्เคฅเคฒ เค•ा เคšเคฏเคจ – เคธเคก़เค•, เคฐेเคฒเคตे, เคชाเค‡เคชเคฒाเค‡เคจ เค”เคฐ เคธीเคตเคฐ เคฒाเค‡เคจ เค•े เคฒिเค เค‰เคšिเคค เคธ्เคฅเคฒ เคšुเคจเคจा। เคฌिंเคฆुเค“ं เค•ी เคธ्เคฅिเคคि เคœ्เคžाเคค เค•เคฐเคจा – เคช्เคฐाเค•ृเคคिเค• เค”เคฐ เค•ृเคค्เคฐिเคฎ เคฌिंเคฆुเค“ं เค•ी เคธ्เคฅिเคคि เคฎाเคชเคจा। เคŠंเคšाเคˆ เค”เคฐ เค—เคนเคฐाเคˆ เคฎाเคชเคจ – เคญूเคฎि เค•ी เคธ्เคฅเคฒाเค•ृเคคि เค”เคฐ เคŠंเคšाเคˆ เคจिเคฐ्เคงाเคฐเคฃ। เคจिเคฐ्เคฎाเคฃ เค•ाเคฐ्เคฏों เค•े เคฒिเค เคฒेเค†เค‰เคŸ เคฌเคจाเคจा – เคญเคตเคจ, เคชुเคฒ, เคจเคนเคฐ เค†เคฆि เค•े เคฒिเค เคฎाเคฐ्เค•िंเค—। เคญूเคฎि เค•ी เคธीเคฎाเค“ं เค•ा เคจिเคฐ्เคงाเคฐเคฃ – เคธंเคชเคค्เคคि เค”เคฐ เค•ाเคจूเคจी เค‰เคฆ्เคฆेเคถ्เคฏों เค•े เคฒिเค। เคฎिเคŸ्เคŸी เค•ी เค•เคŸाเคˆ เค”เคฐ เคญเคฐाเคˆ เค•ा เคชเคฐिเคฎाเคฃ – เคจिเคฐ्เคฎाเคฃ เคฎें เค†เคตเคถ्เคฏเค• เคฎाเคช। เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เค•ा เคตเคฐ्เค—ीเค•...

Part4เคœเคฐीเคฌ เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ( เค‰เคชเค•เคฐเคฃ)

  เค–เคธเค•ा เคฆंเคก।เค–เคธเค•ा เคฆंเคก เค•ा เคช्เคฐเคฏोเค—  เคฏे เคญी เค†เคฐेเค–เคจ เคฆเคฃ्เคก เค•ी เคคเคฐเคน เคนी เคนोเคคा เคนै। เคชเคฐเคจ्เคคु เค‡เคธเค•े เคŠเคชเคฐी เคธिเคฐे เคชเคฐ เคœเคฐीเคฌ เค•ी เคนैंเคกเคฒ เคซเคธाเคจे เค•े เคฒिเค เคเค• เค–ांเคšा เคฌเคจा เคฐเคนเคคा เคนै।เคœिเคธเค•ी เคธเคนाเคฏเคคा เคธे เค–ाเคˆ เคฏा เคाเคก़िเคฏों เคตाเคฒी เคธ्เคฅाเคจ เคฎें  เคœเคฐीเคฌ เค•े เคฆ्เคตाเคฐा เคจाเคช เคฒी เคœाเคคी เคนै। เค–ूँเคŸी।  เค–ूँเคŸी เค•ा เค•ाเคฐ्เคฏ  เค–ूँเคŸी เค•ो เคธเคฐ्เคตेเค•्เคทเคฃ เคธ्เคŸेเคถเคจो เค•ी เคชเคนเคšाเคจ เค•เคฐเคจे เค•े เคฒिเค เค‰เคธ เคฌिंเคฆु เคชเคฐ เค—ाเคก़ เคฆी เคœाเคคी เคนै।เคฏे เคฒเค•เคก़ी  เค•ी เคฌเคจी เคนोเคคी เคนै। เค‰เคธเค•े เคŠเคชเคฐ เคธ्เคŸेเคถเคจ เค•ा เคจाเคฎ เคฒिเค– เคฆिเคฏा เคœाเคคा เคนै। เค‰เคธเค•ी เคฒเคฎ्เคฌाเคˆ 15 cm เคธे 20 cm เคคเค• เคนोเคคी เคนै। เค‡เคธเค•ा เคถीเคฐ्เคท 5cmx5cm เคตเคฐ्เค—ाเค•ाเคฐ เคนोเคคा เคนै।  เคธाเคนुเคฒ।เคธाเคนुเคฒ เค•ा เค•ाเคฐ्เคฏ  เคธाเคนुเคฒ เค•े เคฆ्เคตाเคฐा เค•เคฎ्เคชाเคธ , เคฒेเคตเคฒ, เคฅिเคฏोเคกोเคฒाเค‡เคŸ, เค†เคฆि เค‰เคชเค•เคฐเคฃ เค•ो เคธ्เคŸेเคถเคจ เคฌिंเคฆु เคชเคฐ เค•ेเคจ्เคฆ्เคฐเคฃ เค•เคฐเคจे เค•े เคฒिเค เคช्เคฐเคฏोเค— เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै। เค‡เคธเค•े เค…เคคिเคฐिเค•्เคค เคขाเคฒू เคœเคฎीเคจ เคชเคฐ เคœเคฐीเคฌ เคฎाเคชเคจ เค•เคฐเคคे เคธเคฎเคฏ เคคเคฅा เค†เคฐेเค–เคจ เคฆเคฃ्เคก เค•ो เค ीเค• เคŠเคฐ्เคง्เคตाเคงเคฐ เค–เคก़ा เค•เคฐเคจे เคฎें เคธाเคนुเคฒ เคฆ्เคตाเคฐा เคœांเคš เค•ी เคœाเคคी เคนै। เคฏे เคงाเคคु เค•ा เคถंเค•ुเคจुเคฎा เคชिเคฃ्เคก เคนोเคคा เคนै।เคœिเคธเค•े เคถीเคฐ्เคท เคฎें เคเค• เคฎเคœเคฌूเคค เคกोเคฐी เคฌंเคงी เคนोเคคी เคนैं। เคाเคกिเคฏाँ । เคाเคกिเคฏाँ เค•ा เค•ाเคฐ्เคฏ เค†เคฐेเค–เคจ เคฆเคฃ्เคกो เคฆूเคฐ เคธे เคชเคนเคšाเคจ เค•เคฐเคจे เค•े เคฒिเคฏे,เค‡เคจเค•े เคถीเคฐ्เคท เคชเคฐ เค•เคชเคก़े เค•ी เคšौเค•ोเคฐ  เคฒाเคฒ เคฏा เคธเคซेเคฆ เคฐंเค— เค•ी เคाเคกिเคฏाँ เคฌांเคง เคฆी เคœाเคคी เคนै।   เคธเคฎเค•ोเคฃ...