new 60 (2)

122 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

przy sprężystych odkształceniach występują na powierzchni. Duże obciążenia śrub prowadzą do powstania odkształceń plastycznych na dnie karbu (bruzdy). Przebieg rozkładu naprężeń w tym przypadku zależy od wielkości obciążeń oraz od własności plastycznych i charakteru umocnienia materiału śruby. Maksymalne naprężenia w wyniku umocnienia warstw zewnętrznych przemieszczają się w kierunku osi śruby (patrz rys. 7.2).

W połączeniach spoczynkowych niewielkie przeciążenia wywołujące częściową deformację plastyczną nie stanowią zagrożenia. Pojawienie się odkształceń trwałych nie oznacza bowiem utraty nośności. Odkształcenia sprężysto-plastyczne obejmują wówczas tylko niewielki obszar warstw wierzchnich, natomiast w pobliżu osi śruby pozostają nadal warstwy czysto sprężyste, a zatem bezpieczne. Sprężysto-plastycznemu stanowi odkształceń odpowiada współczynnik bezpieczeństwa X_e — 1,3.

Zasady wyznaczania dopuszczalnych naprężeń dla śrub stosowanych w stalowych konstrukcjach budowlanych, obliczanych według metody granicznych stanów nośności, oparte są na klasach własności mechanicznych śrub i (podporządkowanych klasom śrub) klasach nakrętek. Wartości dopuszczalnych naprężeń w zależności od klas własności mechanicznych łączników zawiera tablica 7.1.

Obliczenie wytrzymałości śrub poddanych działaniu zmiennego obciążenia (patrz rys. 7. Ib) przebiega dwuetapowo. W pierwszym etapie określa się wstępnie wartość dopuszczalnych naprężeń i ze wzoru (7.2) oblicza średnicę rdzenia gwintu. W drugim etapie, po wyznaczeniu znormalizowanych wymiarów gwintu, sprawdza się rzeczywisty współczynnik bezpieczeństwa d. Gdy wartość tego współczynnika jest za mała — wymiary nominalne gwintu trzeba zwiększyć, gdy zbyt duża — należy sprawdzić, czy gwint o mniejszej znormalizowanej średnicy nie daje

Tablica 7.1. Wartości dopuszczalnych naprężeń dla śrub w stalowych konstrukcjach budowlanych (dane

zaczerpnięte z normy PN-80/B-03200)

Rodzaj naprężeń	Charakte rystyka połączenia	Dopuszczalne naprężenie w MPa dla klasy śrub (nakrętek)
		3.6(4)	4.6(4)	5.6(4)	6.6(5)	4.8(4)	5.8(5)	6.8(6)	8.8(8)	10.9(10)	12.9(12)
Rozciąganie kr	zwykłe	155	205	260	310	260	330	380	490	655	745
Ścinanie ^kt	pasowa ne	—	195	245	290	—	290	340	420	555	625
	sprężone								290	390	440
Docisk pćop	pasowa ne	Pćop 2,3 kT
	sprężone	Pdop ^= 2,5 kT

Rys.

7.3.

Współczynnik kształtu a_k przy rozciąganiu próbek z gwintem mień dna bruzdy śruby R — A , r — ^d»)

(e

— pro-