KONSTRUKCJE METALOWE ĆWICZENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWE POŁĄCZENIA ŚRUBOWE ASORTYMENT ŁĄCZNIKÓW MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 1

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "KONSTRUKCJE METALOWE ĆWICZENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWE POŁĄCZENIA ŚRUBOWE ASORTYMENT ŁĄCZNIKÓW MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 1"

Halina Cieślik
5 lat temu
Przeglądów:

1 ASORTYMENT ŁĄCZNIKÓW POŁĄCZENIA ŚRUBOWE MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 1

2 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 2

3 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 3

4 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 4

5 POŁĄCZENIE ŚRUBOWE ZAKŁADKOWE /DOCZOŁOWE MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 5

6 WŁAŚCIWOŚCI ŚRUB I NAKRĘTEK MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 6

7 KATEGORIE POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 7

8 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 8

9 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 9

10 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 10

11 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 11

12 PODSTAWY PROJEKTOWANIA POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH Wartości współczynników częściowych przy projektowaniu węzłów KRYTERIA OBLICZENIOWE POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 12

13 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 13

14 NOŚNOŚĆ POJEDYNCZYCH ŚRUB ŚCIĘCIE ŚRUBY W POŁĄCZENIU ZAKŁADKOWYM MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 14

15 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 15

16 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 16

17 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 17

18 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 18

19 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 19

20 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 20

21 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 21

22 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 22

23 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 23

24 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 24

25 POŁĄCZENIA ZAKŁADKOWE TYPU DOCISKOWEGO ROZMIESZCZENIE (ROZSTAW I ODLEGŁOŚCI) ŁĄCZNIKÓW /POŁĄCZENIACH MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 25

26 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 26

27 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 27

28 STANY GRANICZNE POŁĄCZEŃ ZAKŁADKOWYCH ROZKŁAD SIŁ W POŁĄCZENIACH OBCIĄŻONYCH OSIOWO MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 28

29 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 29

30 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 30

31 ROZKŁAD SIŁ W POŁĄCZENIACH OBCIĄŻONYCH MIMOŚRODOWO W PŁASZCZYŹNIE STYKU MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 31

32 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 32

33 Nośność przy ścinaniu pojedynczej śruby F v,rd określona jest w Tablicy 3.4 normy PN- EN : gdzie oznaczenia jak we wzorze (4.73). α A v ub F v,rd = n v, γ M 2 f Na grupę śrub z jednej strony styku (rys. 4.33b) działa siła pionowa M V Ed oraz moment zginający Ed. Przy założeniu sprężystego rozkładu sił na łączniki, wypadkowa obciążenia najbardziej wytężonego łącznika musi spełniać następujący warunek nośności: F b,ed F 2 F b,ed,ver b,ed,hor = + F V,Rd β Lf,ver β, Lf,hor 2 gdzie: F b,ed,ver, F b,ed, hor składowa obciążenia śruby odpowiednio pionowa i pozioma, β ; β współczynniki redukcyjne przy odległości osiowej L j między skrajnymi Lf,ver Lf,hor łącznikami większej od 15d mierzonej odpowiednio w kierunku pionowym i poziomym. Wartość tych współczynników należy określać według wzoru (4.75), pamiętając o podstawieniu z odpowiednich kierunków odległości L j. Składowa pionowa obciążenia śruby F jest sumą sił: b,ed, ver MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 33

34 F = F + b,ed,ver b,v F b,m,ver gdzie F b, V jest składową od działania siły pionowej V w,ed : VEd Fb,V = ) n zaś F b,m, ver jest składową pionową obciążenia śruby od działania momentu M Ed, która wynosi: F, = max b,m,ver M Ed x 2 i x 2 z + i x max jest poziomą odległością skrajnej śruby od środka ciężkości układu śrub, zaś z i, odległościami, pionową i poziomą, i-tej śruby od środka ciężkości układu śrub z jednej strony styku. x i są Składowa pozioma obciążenia śruby od działania momentu M Ed, wynosi: = max F b,ed,hor M Ed x 2. i z 2 z i + MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 34

35 Śruba podlega dociskowi do blach w połączeniu w kierunku wypadkowej, powstałej od sumowania obciążenia od siły pionowej i momentu zginającego. Siłę docisku rozłożyć można na składową pionową i poziomą odpowiednio F, F b,ed, hor. Nośności b,ed, ver obliczeniowe śrub na docisk mają różne wartości, w zależności od kierunku działania siły. Rozróżnić można nośność przykładki na docisk w kierunku poziomym F i nośność b,rd, hor śruby na docisk w kierunku pionowym F b,rd, ver. Wobec takiego rozróżnienia można zastosować następujący warunek nośności interakcyjnej: F F b,ed,ver b,rd,ver 2 F + F b,ed,hor b,rd.hor 2 1,0 gdzie: F b, Ed,ver, b,ed, hor F składowe siły docisku odpowiednio pionowa i pozioma, obliczane według wzorów (4.88) i (4.91), F b,rd,ver, b,rd, hor F nośność śrub na docisk w kierunku odpowiednio pionowym i poziomym. MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 35

36 Nośność śrub na docisk w kierunku pionowym, zgodnie z PN-EN /Tablica 3.4 wynosi: F b,rd,ver k 1 α b f γ u d M 2 =, gdzie: f u wytrzymałość stali przykładek lub środnika w zależności od przyjętej grubości t, d średnica śruby, t minimalna sumaryczna grubość blach podlegająca dociskowi w tym samym kierunku. t = min( t1 ; t 2) ; t 1 ; t 2 grubości łączonych blach, γ M 2 = 1,25, zaś k e 2 p 2 = min 2,8 1,7; 1,4 1,7; 2, 5 d o d o 1, α e 1 p1 1 f ub = min ; ; ; 1, 0 3d o 3d o 4 f u b, gdzie: e 1, e 2 odległość od osi skrajnego otworu do brzegu łączonych blach, odpowiednio w kierunku pionowym i poziomym (por. rys p 1, p 2 pionowa i pozioma podziałka śrub rys. 4.35, (w wypadku połączeń z jednym rzędem śrub p 2 = 0 ), t MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 36

37 d 0 średnica otworu na śrubę, f wytrzymałość stali śruby na rozciąganie. ub Rys Rozkład sił w śrubach od obciążenia momentem zginającym i siłą pionową MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 37

38 Nośność na docisk w kierunku poziomym wynosi: gdzie: k F b,rd,hor k1α bf ud t =, γ M2 e 1 p1 = min 2,8 1,7; 1,4 1,7; 2, 5 d o d o 1, α e 2 p 2 1 f ub = min ; ; ; 1, 0 3d o 3d o 4 f u b. MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 38

39 ROZKŁAD SIŁ W POŁĄCZENIACH NOMINALNIE PRZEGUBOWYCH OBCIĄŻONYCH MIMOŚRODOWO Połączenia zakładkowe belek nominalnie przegubowe (quasiprzegubowe) MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 39

40 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 40

41 W przypadku połączenia z jednym rzędem śrub, całkowita liczba śrub jest równa liczbie n = n. poziomych szeregów śrub, tj. 1 Rozkład sił w układzie z jednym szeregiem śrub; a) od reakcji pionowej M Ed ; c) wypadkowa obciążenia skrajnej śruby V Ed, b) od momentu Składowa pionowa obciążenia śruby wynosi: F b, Ed, ver = V Ed n MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 41

42 Składowa pozioma obciążenia skrajnej śruby wynosi: F b,ed,hor zmax zmax = MEd = VEd e 2 2 z z i i gdzie z max jest pionową odległością skrajnej śruby od środka ciężkości układu śrub: z max ( n1 1) p1 = 2 zaś z i jest odległością pionową i-tej śruby od środka ciężkości układu śrub. Można zauważyć, że 2 z i = 1 12 n 1 ( n 2 1 1) p 2 1 Po podstawieniu powyższych zależności i po przekształceniach otrzymujemy: V Rd,1 = n F v,rd 2 ( 1 + α n) + ( β n) gdzie V Rd, 1 jest nośnością układu śrub (największą możliwą do przejęcia reakcją pionową z belki drugorzędnej V Ed ), n jest liczbą śrub w połączeniu, zaś α i β współczynnikami o wartości: 2 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 42

43 α = 0 β = 6x n( n + 1) p 1 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 43

44 W przypadku połączenia z dwoma rzędami śrub, całkowita liczba śrub jest równa podwojonej n = 2n. liczbie poziomych szeregów śrub, tj. 1 Rys Rozkład sił w układzie z dwoma szeregami śrub; a) od reakcji pionowej momentu M Ed ; c) wypadkowa obciążenia skrajnej śruby V Ed, b) od Składowa pionowa obciążenia śruby F b, Ed, ver jest sumą sił: F b, Ed, ver = Fb, V + Fb, M, ver gdzie F b, V jest składową od działania reakcji pionowej belki drugorzędnej: MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 44

45 zaś F b M, ver F b, V =, jest składową pionową obciążenia śruby od działania momentu Ed V Ed n M, która wynosi: F b, M, ver = M Ed x max 2 zi + x 2 i xmax jest poziomą odległością skrajnej śruby od środka ciężkości układu śrub, zaś i odległościami, pionową i poziomą, i-tej śruby od środka ciężkości układu śrub. Można zauważyć, że x = / 2 oraz max p 2 z, x i są 2 2 n1 p zi + xi = n1 ( n1 1) p Składowa pozioma obciążenia śruby od działania momentu M Ed, wynosi: F b, Ed, hor = M Ed z max 2 zi + x 2 i MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 45

46 Po podstawieniach i przekształceniach, otrzymuje się zależność: V Rd,1 = n F v,rd 2 ( 1+α n) + ( β n) 2 gdzie, w tym wypadku współczynniki α oraz β przyjmują inne wartości: I = n α = x p 2I x p β = n 2I ( 1) 1 1 ( 2 ) n1 p p2 + n1 1 2 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 46

47 NOŚNOŚĆ PRZEKROJU OSŁABIONEGO OTWORAMI MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 47

48 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 48

49 KĄTOWNIKI POŁĄCZONE JEDNYM RANIENIEM MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 49

50 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 50

51 ROZERWANIE BLOKOWE MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 51

52 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 52

53 POŁĄCZENIA CIERNE MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 53

54 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 54

55 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 55

56 PROCEDURA SPRAWDZANIA NOŚNOŚCI POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH ZAKŁADKOWYCH MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 56

57 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 57

58 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 58

59 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 59

60 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 60

61 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 61

62 PRZYKŁAD NR 1 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 62

63 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 63

64 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 64

65 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 65

66 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 66

67 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 67

68 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 68

69 PRZYKŁAD NR2 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 69

70 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 70

71 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 71

72 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 72

73 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 73

74 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 74

75 KONSTRUKCJE METALOWE ĆWICZENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWE PRZYKŁAD NR 1 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 75

76 KONSTRUKCJE METALOWE MATERIAŁY DYDAKTYCZNE ĆWICZENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWE 76

77 MATERIAŁY DYDAKTYCZNE 77

Podobne dokumenty

Węzeł nr 28 - Połączenie zakładkowe dwóch belek

Projekt nr 1 - Poz. 1.1 strona nr 1 z 12 Węzeł nr 28 - Połączenie zakładkowe dwóch belek Informacje o węźle Położenie: (x=-12.300m, y=1.300m) Dane projektowe elementów Dystans między belkami s: 20 mm Kategoria