P3040927

3.5 Elementy rozciągane połączone śrubami lub nltami

r ■ ’^1 —	Kłasy właściwości mechanicznych śrub (nakrętek)
Symbol Was	3.6(4)		4.6(4)	4.6(4)	5.6(4)	5.8(5)	6.6(5)	__ eiSśTI
Śruba A, (mm^2!		Nośność obliczeniowa śrub na rozciąganie Sm i na ścinanie S/?v (kNJ
Sm	9.4	-J_a*—i		-JH-	J4.8 |	19.6	,7.7	22.7
M10. As=» Sav L M			ai _	14.8 | 17.7		16.4	212
Sm	13£		17.2	23,0	21.5	28,5	25,8	---1 32,9
M12. As=W.3--	16,8		20,3 32.0	_2M_	25.4	26.4	30.5	30.5 J
Sm	25.3			42.8	40.0	53.0	48.1	61.1
M16,Af=tS7 - S«v	29,9	-	36,2	38,0	45,2	47.0	54.3	54,3
Sm	39.6		50.0	67.0	62.5	62.6	75.0	"ST]
M20. A* = 245 r Sa*	46.7		56,5	59,3	70,7	73.5	64,6	64,8
— — '■ ^1 ' { — S»	57,0		72.1	96.2	90	120	108	138
M24. A*^; 353 Srv	67.2		61,4	85.4	102	106	^122	122
w. a aa, ' **	90.6		,14	153	143	190	172	z3Ę
M30 A. -561 - _ !	105		127	134	159	165	191	191

W normie PN-90/R-03200 zaleca się stosowanie śrub klasy 4.8 o średnicy d < 20 mm lub klasy 5.6 o średnicy d> 20 mm do połączeń z wy-kłych. Nie zaleca się projektowania śrub o średnicy d < 20 mm klas 3.6, 4.6, 5.6 i 6.6.

3.5.2.2. Stan graniczny uplastycznienia ścianki otworu

Przekazywanie w połączeniu obciążeń rozciągających następuje przez bezpośredni docisk łączników do ścianek otworów. Rozkład obciążeń nie jest jednak równomierny. Naprężenia rozkładają się wg cosinusoidy na średnicy otworu (rys.3.21a), zaś na grubości ścianki rozkład zależy od rodzaju rozwiązania konstrukcyjnego połączenia (rys.3.21b, c). Do obliczeń przyjmuje się jednak uproszczony, równomierny rozkład tych naprężeń o₀ (rys.3.2la) w przeliczeniu na rzut pracującej pobocznicy trzpienia, to jest na pole d • I *,, przy czym L li jest sumaryczną grubością ścianek dociskanych w tym samym kierunku. Ponieważ łączniki wykonuje Bię z gatunków stali z właściwościami mechanicznymi wyższymi aniżeli łączonych elementów rozciąganych, to w stanie granicznym wskutek wzajemnych docisków nastąpi uplastycznienie ścianek otworów tych elementów.

Rys.3.21. Rozkład obciątań i naprętcó w ściance otworu na łącznik

Jeżeli elementy rozciągane połączenia mąją jednakowe wytrzymałości obliczeniowe fa, to jest oczywistym, że w pierwszej kolejności nastąpi uplastycznienie cieńszych ścianek otworów przy jednakowych polach

Podstawy projektowania konstrukcji metalowych

A_v przekrojów poprzecznych elementów rozciąganych. W połączeniach elementów rozciąganych z różnych gatunków stall nastąpi uplastycznienie ścianek otworu w elemencie o niższej wytrzymałości obliczeniową] na docisk. Nośność obliczeniową w stanie uplastycznienia otworu ścianki elementu rozciąganego należy sprawdzić wg wzoru:

SjM, = a/ad£f, ,

(3.17)

w którym:

fd — wytrzymałość obliczeniowa materiału łączonego elementu rozciąganego,

d — średnica trzpienia łącznika,

Xt, — sumaryczna grubość ścianek podlegających dociskowi w tym samym kierunku.

Współczynnik a zależy od rozstawu łączników. Zasady rozmieszczania łączników podano w p.3.6.3. Wartość tego współczynnika należy obliczać następująco:

(3.18)

•    dla śrub zwykłych i pasowanych oraz nitów.

•    dla śrub sprężonych siłą : 0,5 S₀ można przyjmować a S 3.

•    dla sworzni a * 1.4, w którym:

a\, o — rozstawy łączników (ryz.3.22). d — średnica trzpienia łącznika.

W przypadku docisku ścianki otworu do części gwintowaną) śruby we wzorach (3.17) i (3.18) zamiast średnicy d należy przyjmować 0,7d. Analizując wzór (3.17), można zauważyć, że nośność obliczeniowa łącznika zależy od nośności na uplastycznienie ścianki elementu rozciąganego, nie zależy więc od właściwości mechanicznych łącznika, a w sposób jawny jedynie od jego średnicy.

3.5.2.3. Stan graniczny poślizgu styku sprężonego

Nośność śrub w stanie granicznym poślizgu styku sprężonego oblicza się w połączeniach zakładkowych ciernych zaszeregowanych do kategorii B (stan graniczny użytkowania) i C (stan graniczny nośności).

Do sprężania stosuje się śruby o wysokich własnościach wytrzymałościowych nazywane również śrubami sprężającymi. Charakterystykę ogólną tych śrub podano w p.1.10.

Nośność śruby w stanie granicznym poślizgu styku sprężonego należy obliczać wg wzoru:

Sr* ³ cg p m Sr, ,

(3,19)

w którym:

cg — współczynnik zależny od kształtu otworu na śrubę,

|i — współczynnik tarcia między powierzchniami łączonych elementów (nakładek), m — liczba płaszczyzn tarcia,

Sgt — nośność obliczeniowa śruby w stanie granicznym zerwania trzpienia.

Współczynnik cg należy przyjmować następująco: cg - 0,7 — przy otworach owalnych długich, równoległych do kierun-

ku obciążenia,

UW