Tablica 2
Wartości granicy plastyczności f^ i wytrzymałości na rozciąganie fut) stall śrub oraz nośności obliczeniowe śrub (kN) z warunku ścięcia trzpienia FvM, ścięcia rdzenia FvtM i rozciągania Ft f,d
wyznaczone według [8]
Śruba |
Powierzchnia przekroju mm2 |
Klasa Śruby |
4.6 |
4.8 |
5.6 |
5.8 |
6.8 |
8.8 |
10.9 |
fyt, MPa |
240 |
320 |
300 |
400 |
480 |
640 |
900 | ||
U MPa |
400 |
400 |
500 |
500 |
600 |
800 |
1000 | ||
M12 |
4 = 113 |
Fv.RO |
21,70 |
21,70 |
27.12 |
27.12 |
32.54 |
43.39 |
54,24 |
A, = 84,3 |
Fft.Ro |
16.18 |
13,49 |
20,23 |
16,86 |
20,23 |
32.37 |
33,72 | |
F1R0 |
24.28 |
24,28 |
30.35 |
30.35 |
36,42 |
48.56 |
60,70 | ||
M16 |
4 = 201 |
Fv.ro |
38,60 |
38,60 |
48,24 |
48.24 |
57,89 |
77.18 |
96.48 |
4,= 157 |
Fvt.RO |
30.14 |
25,12 |
37,68 |
31,40 |
31,68 |
60,29 |
62,80 | |
FiRd |
45,21 |
45,21 |
56,52 |
56.52 |
67.82 |
90,43 |
113,04 | ||
M20 |
■'ł 00 ii |
Fv.ro |
60,29 |
60.29 |
75,36 |
75.36 |
90.43 |
120,57 |
150.72 |
A, = 245 |
Fvi.RO |
47,04 |
39.20 |
58,80 |
49.00 |
58.80 |
94,08 |
98,00 | |
Ft.RO |
70,56 |
70.56 |
88,20 |
88,20 |
105.84 |
141,12 |
176,40 | ||
M22 |
4 = 380 |
Fv.RO |
72,96 |
72.96 |
91,20 |
91,20 |
109.44 |
145,92 |
182,40 |
As = 303 |
FfS.RO |
58,17 |
48,48 |
72,72 |
60,60 |
72,72 |
116,35 |
121,20 | |
Ft.RO |
87,26 |
87.26 |
109,08 |
109,08 |
130,90 |
174.53 |
218,16 | ||
M24 |
4 =452 |
Fvfio |
86.78 |
86.72 |
108,48 |
108.48 |
130,17 |
173,57 |
216,96 |
4S = 353 |
FfS.RO |
67.78 |
56,48 |
84,72 |
70.60 |
84,72 |
135.55 |
141,20 | |
F,.ro |
101,66 |
101,66 |
127.08 |
127,08 |
152,50 |
203.33 |
254.16 | ||
M27 |
4 = 573 |
Fv.RO |
110.02 |
110,02 |
137.52 |
137.52 |
165,02 |
220.03 |
275,04 |
4, * 459 |
FfS.RO |
88.13 |
73,44 |
110.16 |
91.80 |
110,16 |
176.25 |
183,60 | |
F\ro |
132.19 |
132,19 |
165.24 |
165.24 |
198,27 |
264.38 |
330,48 | ||
M30 |
4 = 707 |
Fy.RO |
135.74 |
135,74 |
169.69 |
169.69 |
203,62 |
271.49 |
339,36 |
4,= 561 |
Fft.Ro |
107.72 |
89,76 |
134.64 |
112,2 |
134.64 |
215.42 |
224,40 | |
Furo |
161.57 |
161,57 |
201.96 |
201.96 |
242,35 |
323.14 |
403,92 | ||
M36 |
4= 1018 |
Fv.ro |
195.46 |
195,46 |
244.32 |
244,32 |
293.18 |
390,91 |
488,64 |
45= 817 |
Fvs.ro |
156,86 |
130,72 |
196.08 |
163,40 |
196,08 |
313,73 |
326.80 | |
Fl.RO |
235.18 |
235,30 |
294,12 |
294,12 |
352,94 |
470,59 |
588,24 |
W normie europejskiej [8] najmniejsze rozstawy i odległości śrub uzależniono od
(4)
ganię stali fUD śrub różnych klas wedtug [8] podano w górnych wierszach tabl. 2. W przypadku śrub klas 4.8, 5.8 i 10.9 są one około 4+6% mniejsze od przyjętych w normie [4]. Parametry wytrzymałościowe stali śrub klas 4.6, 5.6, 6.8 i 8.8 przyjęto takie same w normach [4] i [8].
Obliczeniową nośność śruby na rozciąganie według [8] określa się ze wzoru
Ym2
w którym:
k2 = 0,9 - śruby z łbem sześciokątnym, k2 = 0,63 - śruby z łbem wpuszczanym.
Nośności na rozciąganie śrub z łbem M12+M36 (różnych klas), obliczone zgodnie z (8], podano w tabl. 2. Są one większe o 29,1% w przypadku śrub klasy 4.6 i 5.6; 9,6% - śrub klasy 6.8 oraz około 5+6% - śrub klasy 4.8, 5.8,8.8 i 10.9 od wyznaczonych według [4] (gdyż zgodnie z (4] Ftm.pn = min(0,65/^, 0,85y As, według [8] zaś FtRdEC = = 0,72/UA).
Obliczeniową nośność śruby na ścinanie według [8] wyznacza się ze wzoru
YM2
We wzorze (4), gdy ścinana jest gwintowana część śruby Ą = As oraz:
ą, = 0,6 - w przypadku klas 4.6, 5.6 i 8.8, a,y = 0,5 - w przypadku klas 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9,
gdy płaszczyzna ścinania nie przechodzi przez gwintoy <ną część śruby Ą = A oraz a, = 0,6.
Obliczone według [8] nośności śrub M12+M36 (różnych klas) na ścinanie, gdy płaszczyzna ścinania nie przechodzi przez część gwintowaną Fv Ra oraz gdy płaszczyzna ścinania przechodzi przez część gwintowaną FvsRd, podano w tabl. 2. Również w cym przypadku nośności śrub na ścinanie obliczone według normy polskiej [4; są o około 6% mniejsze od nośności wyznaczanych według normy europejskie; [8] (zgodnie z [4] w (4) parametr aJyM2 a 0,45, według [8] zaś aJyM2 = 0,48).
W umownie nazwanej nośności śruby na docisk analizuje się nie tylko wyczerpanie wytrzymałości z warunku docisku trzpienia śruby do otworu (uplastycznienia blachy - rys. 1a), ale również ścięcie blachy między otworami na kierunku obciążenia (rys. 1 b), ścięcie blachy między otworem i brzegiem blachy na kierunku obciążenia (rys. 1c), rozerwanie blachy w kierunku prostopadłym do osi wytężenia (rys. 1 d) [1]. Bezpośredni wpływ na postać wyczerpania nośności w wyniku ścięcia lub rozerwania blachy ma rozmieszczenie śrub w połączeniu (rys. 2).
Zgodnie z [8] najmniejsze i największe rozstawy oraz odległości czołowe i boczne śrub (rys. 2), w połączeniu wykonanym ze stali według EN 10025 (z wyjątkiem stali według EN 10025-5), wynoszą:
1,2d0 <e,<4t+40 mm, (5)
1,2d0 < e2 <4r + 40 mm, (6)
2,2d0<p, <min(14f, 200 mm), (7)
2,4d0 <P2< min(14f. 200 mm). (8)
rozerwanie blachy
Rys. 1. Mechanizmy zniszczenia połączenia zakładkowego: a) uplastycznienie blachy w wyniku dodsku trzpienia śruby do ścianki, b) ścięcie blachy mię d2y otworami na śruby na kierunku zgodnym z kierunkiem obciążenia-c) ścięcie blachy między otworem i brzegiem blachy, d) rozerwanie blachy w kierunku prostopadłym do osi wytężenia
r
z
-Ścięcie wach/
(3) |
- |
< X '7 | ||
^ Lu\ " |
T t | |||
j. ^0 j. -uplastycznienie blachy |
J.- |
śr
tri
ro
je:
nii
st;
ne
Wi
by
oz
w
(1
Pc
zai
rur
ale
stc
śn<
uw
pre
Za
Iic2
no;
śre
doc
skr;
nio-
114 INŻYNIERIA I BUDOWNICTWO NR 3/2C05 inży