POŁĄCZENIE NA ŚRUBY
Zaprojektować połączenie typu: śrubowego
Dane wyjściowe:
`
rodzaj styku śrubowego: doczołowy
przekrój elementu Ι 550 PE
kategoria połączenia A , E
obciążenie (procent nośności przekroju)
M = 0,6 MR
V = 0,3 VR
Dane:
stal dwuteownika Ι 550 PE: St3S, fd = 205 MPa dla 16 < t ≤ 40 mm
1. Obliczenie wysokości użytecznej środnika.
hśr = h - 2t - 2r = 55 - 2 • 1,72- 2 • 1,57 = 48,42 cm
stal St3S 16 mm < t = 28 < 40 mm fd = 205 MPa = 20,5 kN/m2
2. Wyznaczenie sił występujących w przekroju.
MR = αpWxfd = 1 • 2440 • 20,5 = 50020 kNcm
VR = 0,58Arfd Ar = hśrg = 48,42 • 1,11 = 53,74 cm2
VR = 0,58 • 53,74 •20,5 = 639,04 kN
Ostatecznie:
M = 0,6MR = 0,6 • 50020= 30012 kNcm =300,12 kNm
V = 0,3VR = 0,3 • 639,04 = 191,7 kN
Charakterystyka geometryczna przekroju:
Ix = 67120 cm4 h = 550 mm
Iy = 2670 cm4 s = 210 mm
Wx = 2440 cm3 g = 11,1 mm
Wy = 254 cm3 t = 17,2 mm
stal blachy doczołowej: St3S, fd = 205 MPa dla 16 < t ≤ 40 mm
Minimalna grubość blachy czołowej:
przyjęto: t = 24 mm
przyjęto średnice śruby: M20 - kl 8,8 SRt = 132 kN, Rm = 800 MPa
otwory okrągłe średnio dokładne: Δ = 2 mm, do = 20 +2 = 22 mm
Nośność połączenia na śruby:
nośność obliczeniowa połączenia kategorii A ze względu na ścięcie lub docisk łączników śrub (I stan graniczny)
SRr = 0,45 . 800 . 0,5374 . 1 =117,34 kN
Z tablic odczytano wartość:
SRr =117 kN
nośność obliczeniowa połączenia kategorii E ze względu na zerwanie śrub
(I stan graniczny)
0,6 ho = 0,6 532,8 = 319,68 mm
y1 = 532,8 + 8,6 + 50 = 591,4 mm
y2 = 532,8 - 8,6 - 50 = 474,2 mm
y3 = 474,2 - 60 = 414,2 mm > 0,6 ho
ωt1= 0,7
ωt2= 0,9
ωt3= 0,8
MRj =132 (4 0,7 0,5914 + 4 0,9 0,4742 + 2 0,8 0,4142) = 541,4 > 300,12 kNm
Nośność obliczeniowa połączenia kategorii E ze względu na rozwarcie styku (II stan graniczny)
Odległości zredukowane:
y1red = y1 - h/6 = 591,4 -550/6 = 499,73 mm
y2red = y2 - h/6 = 474,2 -550/6 = 382,5 mm
y3red = y3 - h/6 = 414,2 -550/6 = 322,53 mm
ωr1= 0,7
ωr2= 0,9
ωr3= 0,8
=375,73>300,12
Obliczenie siły sprężającej:
So = 0,7 . Rm . As
Rm = 800 MPa dla klasy 8,8
As =245 mm2
So = 0,7 . 80 . 2,45 = 142,2 kN
Obliczenie momentu dokręcającego, potrzebnego do wywołania siły sprężającej So.
Ms = * . d . So
* = 0,18 - współczynnik
d = 20 mm - nominalna średnica trzpienia śruby
So = 142,2 kN
Ms = 0,18 . .0,2 . 142,2 =0,45 kNm