CVIČENÍ 1 PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ

Transkript

1 CVIČENÍ 1 PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ Spoje ocelových konstrukcí Ověřování spolehlivé únosnosti spojů náleží do skupiny mezních stavů únosnosti. Posouzení je tedy nutno provádět na rozhodující kombinace návrhových zatížení. Podle tuhosti se rozeznávají a) nominálně kloubové spoje: deormace spojů nemá podstatný vliv na rozdělení vnitřních sil v konstrukci. Například u příhradové konstrukce je možné předpokládat kloubové spojení. b) tuhé spoje: deormace má podstatný vliv na rozdělení vnitřních sil v konstrukci c) polotuhé spoje: spoje, které nesplňují kritéria na na nominální kloubové spoje nebo tuhé spoje. Podle únosnosti se rozeznávají a) spoje s plnou únosností: únosnost spoje se minimálně rovná únosnosti připojovaného prvku (mosty a speciální konstrukce) b) spoje s částečnou únosností: únosnost spoje je menší než únosnost připojovaného prvku, ale bezpečně zaručuje přenesení působících návrhových vnitřních sil Podle spojovacích prostředků se rozeznávají a) svarové spoje: tuhé spojení prvků pomocí přidaného materiálu b) šroubové spoje: lehce smontovatelné nebo demontovatelné spojení c) třecí spoje: využívají předpjatých vysokopevnostních šroubů ke zvýšení tření mezi připojovanými prvky d) nýtové spoje: používají se výjimečně, působí jako šrouby namáhané smykem e) čepové spoje: kloubové spojení dvou prvků ) kontaktní spoje: nejčastěji ve ormě ložiska Obr. Příklady spojů v konstrukci 1

2 Šroubové spoje Tab. Kategorie šroubových spojů Kategorie A Kategorie B Kategorie C Kategorie D Kategorie E Spoje namáhané smykem Šrouby namáhané na střih a na otlačení Třecí spoje s vysokopevnostními šrouby s kontrolovaným utažením šroubů. Smykové zatížení nesmí způsobit prokluz, posuzují se ale na střih a otlačení. Třecí spoje s vysokopevnostními šrouby se speciálně upravenými třecími plochami a kontrolovaným utažením šroubů. Spoje namáhané tahem Spoje bez kontrolovaného utažení (nemají se používat pro proměnlivé tahové zatížení mimo zatížení větrem). Spoje s vysokopevnostními šrouby se speciálně upravenými třecími plochami a kontrolovaným utažením šroubů (vhodné pro detaily namáhané na únavu). Třídy 4.6 až 10.9 Díry standardní nebo přesné Třídy 4.6 až 10.9 Díry standardní nebo přesné Tab. Oceli pro šrouby yb (MPa) ub (MPa)

3 Návrh skupiny šroubů Obr. Označení roztečí Tab. Rozteče minimální doporučené e 1 1,2 d 0 2,0 d 0 p 1 2,2 d 0 3,5 d 0 e 2 1,2 d 0 1,5 d 0 p 2 2,4 d 0 3,0 d 0 Tab. Průměry a plochy šroubu d (mm) d m (mm) 20,5 25,9 32,3 38,8 49,6 A s (mm 2 ) 84, A (mm 2 ) Tab. Jmenovité vůle pro díry Díry pro šrouby Jmenovité vůle M12 1 mm 3 mm 4 mm M16 2 mm 4 mm 6 mm M20 2 mm 4 mm 6 mm M24 2 mm 6 mm 8 mm M30 3 mm 8 mm 10 mm 3

4 Šroubové běžné spoje (kategorie A a D) spojovací prostředky šrouby se šestihrannou hlavou a válcovým dříkem s metrickým závitem, matice šestihranné a podložky rovné nebo klínové A) Šrouby namáhané smykovou silou Namáhání smykovou silou v, v, b, A1) Únosnost ve střihu 0,6 = n A ub n počet střihových rovin A plná průřezová plocha dříku ub mez pevnosti šroubu dílčí součinitel spolehlivosti A2) Únosnost v otlačení α = 2, 5 d t u b, d průměr šroubu t nejmenší součet tlouštěk materiálu otlačovaných v jednom směru u mez pevnosti základního materiálu dílčí součinitel spolehlivosti e1 p1 1 ub α = min ; ; ;1, 0 3 d0 3 d0 4 u 4

5 D) Šrouby namáhané tahovou silou Namáhání tahovou silou t, t, B p, D1) Únosnost v tahu při přetržení šroubu A s ub = 0, 9 A ub s plocha jádra šroubu, mez pevnosti šroubu, dílčí součinitel spolehlivosti materiálu D2) Únosnost při protlačení hlavy šroubu nebo matice 0,6 π d t m p u B p, = d m střední průměr kružnice opsané a vepsané do šestihranu hlavy šroubu nebo matice t p menší z tlouštěk desky pod hlavou šroubu nebo matice u mez pevnosti základního materiálu, dílčí součinitel spolehlivosti materiálu. Šrouby současně namáhané smykovou silou a tahovou silou + 1,4 1,0 B p, b, 5