400 cm

Dane:

śruby M6-5.8

dwuteowniki  100

blacha 50x5

R_m = 520 MPa

R_e = 420 MPa

f_d = 215 MPa

Zakładam: a₁ = 5 cm // a_1min = 1,5⋅d = 0,9 cm, a_1max = 12⋅t = 6 cm

a = 10 cm // a_min = 2,5⋅d = 1,25 cm, a_max = 2⋅min{14⋅t;200mm} - a₃ = 11,2 cm

1. Wyznaczenie obliczeniowej siły poprzecznej P_obl i momentu obliczeniowego M_obl

Z tablic odczytuję, że: J_I = 171 cm⁴ moment bezwładności dwuteownika

J_N =
= 137,9 cm⁴ moment bezwładności nakładek

J_otw =
= 64,6 cm⁴

moment bezwładności otworów (d₀ = d + 1mm, stąd 0,7; 0,68 grubość pasa dwuteownika w ¼ szerokości - odczytana z tablic)

J_netto =J_I + J_N - J_otw = 244,3 cm⁴ moment przekroju osłabionego otworami

W_x,netto =
= 44,4 cm³ wskaźnik wytrzymałości przekroju netto

M^R = W_x,netto⋅f_d = 954,6 kN⋅cm nośność przekroju na zginanie

M_char = P⋅l / 4 = 400P / 4 = 100⋅P [kN⋅cm] = 954,6 kN⋅cm⇒ P = 9,546 kN

Montaż na budowie ⇒ współczynnik obciążenia = 1,3.

Ostatecznie: P_obl = 12,41 kN i M_obl = 12,41 kNm.

2. Projekt połączenia

Siła, jaką musi przenieść jedna nakładka: ± F =
= 124,1 kN

Nośność pojedynczej śruby na ścinanie: S_Rv = 0,45⋅R_m⋅A_v⋅m = 13,23 kN

 = min{^a1/_d; ^a/_d - ³/₄; 2,5} = min{8,33; 15,92; 2,5} = 2,5

Nośność przekroju na docisk: S_Rb = ⋅f_d⋅d⋅t = 2,5⋅21,5⋅0,6⋅(0,5+0,68) = 38,055 kN

S^R = min{S_Rv; S_Rb} = 13,23 kN

F ≤ F_Rj = n⋅⋅S_R

dla n = 12:

l = 50 cm > 15⋅d = 9 cm

 =
= 0,66 ⇒  = 0,75

FRj = 12⋅0,75⋅13,23 = 119,07 kN < 124,1 kN

dla n = 16:

l = 70 cm > 15⋅d = 9 m

 =
= 0,49 ⇒  = 0,75

F_Rj = 16⋅0,75⋅13,23 = 158,76kN > 124,1 kN

Ostatecznie do przeniesienia siły poprzecznej P_obl = 12,4 kN wystarczą 32 śruby M6-5.8, po 16 na każdą nakładkę, ułożone w dwóch rzędach po 4 sztuki w odstępach 10 cm; odległość od skrajnej śruby do krawędzi swobodnej nakładki wynosi 5 cm.

Dane:

R_e = 235 MPa

f_d = 215 MPa

l = 5 cm, a = 0,4 cm, b₁ = 4 cm, b₂ = 5 cm, g = 0,5 cm

a_min = max{3mm; 0,2t_max} = 0,3cm < a / 1,3 = 0,31cm < a_max = min{16mm; 0,7t_min} = 0,35cm

l_min = max{4 cm; 10a} = 4cm < l < l_max = 100a = 40cm

Nośność przekroju: N_Rt = A⋅f_d = (0,5⋅4)⋅21,5 = 43 kN ⇒ P = 43 kN

z normy odczytuję: _II = 0,7

_F =
= 10,75 kPa < _II ⋅ f_d = 0,7⋅21,5 = 15,05 kPa

Tak więc spoina przeniesie siłę P = 43 kN.

Wrocław, 8 XII 1999

Zwymiarowanie Połączenia śrubowego

i Sprawdzenie Nośności Spoiny Pachwinowej

---