Blachę

Konstrukcje Metalowe – Laboratorium
________________________________________________________________________________
1. EFEKT DŹWIGNI W POŁĄCZENIU ŚRUBOWYM
DOCZOŁOWYM
1.1 GRUBOŚĆ BLACHY CZOŁOWEJ
A) Grubości blachy czołowej w połączeniach niesprężanych
wg PN-90/B-03200
W połączeniach niesprężanych grubość blachy czołowej przyjmuje się ze wzoru:
c  S Rt
bs  fd
t  t min  1,2
gdzie :
SRt
- nośność obliczeniowa śruby na rozciąganie,
fd
- obliczeniowa wytrzymałość stali w blasze czołowej,
c
- odległość między brzegiem otworu a spoiną lub początkiem wyokrąglenia,
bs
- szerokość współdziałania blachy przypadająca na jedną śrubę.
Przy czym c  d, oraz b s  2  c  d , gdzie d jest średnicą śruby.
bs
c do
Rys.1
________________________________________________________________________________
-1Temat 4: Efekt dźwigni w połączeniu śrubowym doczołowym. Badanie udarności.
Konstrukcje Metalowe – Laboratorium
________________________________________________________________________________
B) Grubości blachy czołowej w połączeniach sprężanych
wg PN-90/B-03200
W połączeniach sprężanych grubość blachy czołowej przyjmuje się ze wzoru:
t  t min  d 3
gdzie :
Rm
1000
d
- średnica śruby,
Rm
- wytrzymałość na rozciąganie stali z jakiej wykonana jest śruba.
W przypadku występowania tzw. Efektu dźwigni należy dodatkowo sprawdzić warunek jak
dla połączenia niesprężanego.
1.2 RODZAJE ZNISZCZENIA POŁĄCZENIA DOCZOŁOWEGO.
Do określenia zachowania się połączeń doczołowych przyjmuje się wycinkowy fragment
połączenia tzw. równoważnik teowy (T-stub). Na jego przykładzie określa się zjawiska zachodzące
w połączeniu pod wpływem obciążenia.
A) Połączenia z cienką blachą czołową.
wg Eurocode 3.
W połączeniach, w których zastosowano blachę czołową o niewielkiej grubości w stosunku
do nośności śrub na rozciąganie, nastąpi pełne uplastycznienie blachy czołowej połączenia bez
zniszczenia śrub. Siłę rozciągającą jaką może przenieść takie połączenie oblicza się ze wzoru:
Ft
Ft. Rd 
gdzie :
4  M pl. Rd
m
F
P
m F
P
Mpl.Rd- jest momentem uplastycznienia blachy czołowej,
m
- odległość między osią śruby a spoiną lub początkiem wyokrąglenia.
________________________________________________________________________________
-2Temat 4: Efekt dźwigni w połączeniu śrubowym doczołowym. Badanie udarności.
Konstrukcje Metalowe – Laboratorium
________________________________________________________________________________
B) Połączenia z blachą czołową o średniej grubości.
wg Eurocode 3.
W połączeniach, w których zastosowano blachę czołową o grubości nieco większej niż w
przykładzie powyżej, nastąpi częściowe uplastycznienie blachy czołowej połączenia z zerwaniem
śrub. Siłę rozciągającą jaką może przenieść takie połączenie oblicza się ze wzoru:
Ft
Ft .Rd 
gdzie :
2  M pl . Rd  2  n  Bt .Rd
mn
m Fn
F
P
P
Mpl.Rd- jest momentem uplastycznienia blachy czołowej,
Bt.Rd - wytrzymałość śruby na rozciąganie,
m
- odległość między osią śruby a spoiną lub początkiem wyokrąglenia.
n
- odległość osi śruby od krawędzi blachy.
C) Połączenia z grubą blachą czołową.
wg Eurocode 3.
W połączeniach, w których zastosowano blachę czołową o znacznej grubości., nastąpi
zerwanie śrub bez uplastycznienia blachy czołowej. Siłę rozciągającą jaką może przenieść takie
połączenie oblicza się ze wzoru:
Ft
Ft. Rd  2  Bt. Rd
gdzie :
F
m F
Bt.Rd - wytrzymałość śruby na rozciąganie,
Moment uplastycznienia blachy czołowej liczymy ze wzoru:
M pl. Rd  0,25  Leff  t 2bp  f y /  M 0
________________________________________________________________________________
-3Temat 4: Efekt dźwigni w połączeniu śrubowym doczołowym. Badanie udarności.
Konstrukcje Metalowe – Laboratorium
________________________________________________________________________________
1.3 EFEKT DŹWIGNI.
W przypadku blach o średniej grubości w stosunku do wytrzymałości śrub na rozciąganie,
następuje wzrost siły rozciągającej w śrubie ze względu na częściowe uplastycznienie się blachy
czołowej. Dodatkowo, ze względu na nierównomierne naciski, śruba ta jest zginana. Wzrost siły
rozciągającej w śrubie powoduje tzw. efekt dźwigni. Jego wpływ uwzględnia się za pomocą
współczynnika efektu dźwigni.
Nośność na rozciąganie prostego połączenia czołowego (tzn. takiego, w którym siła rozkłada
się równomiernie na każdą ze śrub) liczymy ze wzoru:
Ft .Rd 
gdzie :
1
  S Rt

SRt
- jest nośnością śruby na rozciąganie, a

- współczynnikiem efektu dżwigni.
Wartości współczynnika efektu dźwigni oblicza się wg wzoru:
t
  2.67 
1
t min
c  S Rt
(4)
bs  f d
c - odległość między brzegiem otworu a spoiną lub początkiem zaokrąglenia;
S Rt - jak we wzorze (2);
tmin  1.2
bs - szerokość współdziałania przypadająca na jedną śrubę;
________________________________________________________________________________
-4Temat 4: Efekt dźwigni w połączeniu śrubowym doczołowym. Badanie udarności.