DSCN1619

136 7. Zasady obliczeń wytrzymałościowych śrub

Tablica 7.3. Wartości współczynników jR₀, R„ ;._n,|_n i 2*_r przy obliczaniu śrub na wy boczenie

Materiał	Znak	MPa	MPa	^mia	&kr
Stal węglowa bardzo miękka	Stl 10	303	1,29	10	112
Stal węglowa miękka	St2, St3 R35	310	1.19	10	105
Stal węglowa średnio twarda	St4, StS R45	335	0,62	10	90
Stal twarda	St7, StS 34HNM	470	2,3	10	86

ków obciążenia śruby, jej smukłości i stawianych wymagań odnośnie stateczności układu. Wartość X„ zależy także od rodzaju zamocowania śruby. Często spotykane w podnośnikach osadzenie śruby w nakrętce daleko odbiega od założonego schematu sztywnego zamocowania zgodnie z I przypadkiem wy boczenia. Im wysokość nakrętki w odniesieniu do średnicy śruby jest mniejsza i im większy występuje luz promieniowy między śrubą i nakrętką, tym wartość będzie większa.

Dla podnośnika z dwiema śrubami, ze względu na składanie się luzów na dwóch gwintach, wartość współczynnika bezpieczeństwa X„ przyjmiemy większą niż dla podnośnika z jedną śrubą.

Zaleca się przyjmować: X„ = 3 -f- 5 dla obciążeń statycznych, X„ — = 6 -r 8 dla obdążeń jednostronnie zmiennych w konstrukcjach z jedną śrubą napędzanych ręcznie, X_lo = 8-rl0 dla obciążeń jednostronnie zmiennych przy napędzie mechanicznym i konstrukcjach z jedną śrubą lub przy napędzie ręcznym w konstrukcjach z dwiema śrubami, X_tt == 16 -r- 25 dla obciążeń obustronnie zmiennych.

Dla krótkich śrub tłoczni warsztatowych o napędzie ręcznym przy dobrym prowadzeniu śruby i małej mimoosiowości obciążenia można przyjmować znacznie mniejsze wartości współczynnika bezpieczeństwa, nawet X_w = 2.

W złączu przedstawionym na rys. 7.1 li siła rozciągająca śrubę Q powinna być na tyle duża, aby siła tarcia na powierzchni dociskanych elementów T = fiN była większa od siły P obciążającej złącze. Tego typu połączenie stosować można przy niewielkich obciążeniach. Przy obciążeniach dużych bardziej racjonalne, ze względu na mniejsze wymiary złącza, jest stosowanie śrub pasowanych. Połączenie śrubowe pasowane liczy się z warunku ścinania i docisku w otworach. Wartości dopuszczalnych naprężeń dla śrub stosowanych w stalowych konstrukcjach budowlanych podano w tablicy 7.1.

7.4. Obliczenia śrub zginanych

Przyczyną powstawania obciążeń zginających jest nieprosto pad łość powierzchni oporowych śrub i nakrętek do osi gwintu (rys. 7.l4a), niepro-stopadlość powierzchni łączonych elementów do osi otworów przelotowych (rys. 7.14b) bądź też nierównoległość powierzchni elementów łączonych (rys. 7.14c). Na rysunku 7.14d przedstawiono schemat obciążeń i od-

Rys. 7.14. Przyczyny powstawania obciążeń zginających w śrubach: a) nicprosto-padiość powierzchni oporowych śrub <lub nakrętek) do osi gwintu, b) nieprosto-padlości osi otworów przelotowych do powierzchni łączonych elementów, c) nierównoległość powierzchni łączonych elementów, d) schemat obciążeń i odkształceń

kształceń dla przypadków zilustrowanych na rys. 7.14a, b i c. Równanie różniczkowe linii ugięcia (przy pominięciu odkształceń wywołanych ścinaniem) wyraża się — dla wymienionych przypadków — wzorem

Ely" = Af+Ql(l —x) sin <*—(/—y) cos a),

(7.34)

gdzie / i a są ugięciem i kątem ugięcia dla x = 1, E jest modułem sprę-

żystości. 1 — --momentem bezwładności przekroju, Af

gnącym, u Q — obciążeniem osiowym.

momentem

Całkę ogólną tego równania można zapisać w postaci

y = A cosh xx+ Bsinh ix—_-—(/—x)tg a+J,

^a W cos a

(7.35)

dowolnymi stałymi.

Wartości stałych A i B wyznacza się z warunków brzegowych. Dla x — 0, y — 0 z równania (7.35) otrzymamy

(7.36)

Zróżniczkowanie równania (7.35) daje