85713 new 60

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 ó. 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 (dan«

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	zwykle	155	205	260	310	260	330	380	490	655	745
Ścinanie	pasowa ne	—	195	245	290	—	290	340	420	555	625
	sprężone								290	390	440
Docisk piop	pasowa ne	Pćop “■ 2,3 kr
	sprężone	Pćop ^= 2,5 kr

7.2. Obliczenia śrub

przenoszących obciążenie rozciągające

123

	■pr r^51 -V			—	—	E	■-
g	ST^-* £		--		r7 ,-r	1.6	-
* >	—i \ ~N		s< Vjf	z	3H T7	—	-
_5	~	V		P		—	—
._	\	V,		\S	JT
\				V	łcVl.2
\		_S r-	TKv	V	^Li.15
	s	\ >	V*
	__	\ - W--
\		\						k
	\								IM
		\	\		01	li	$
			S.._N			s
			r%	V				s
_								2	r —

-—i—i-r i i i    ii rr[T —

U02    Q04 Q06 0.1    0.2 03 0,4 0.6    1 -£

H>s. 7.3. Współczynnik kształtu a_k przy rozciąganiu próbek z gwintem (q mień dna bruzdy śruby R = iL , r —    )

— pro-