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)
Rodzaj naprężeń	Charakte rystyka połączenia	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 k_r	zwykle	155	205	260	310	260	330	380	490	655	745
Ścinanie	pasowa ne	—	195	245	290	—	290	340	420	555	625
Ścinanie	sprężone								290	390	440
Docisk p_iop	pasowa ne	Pćop “■ 2,3 k_r
Docisk p_iop	sprężone	Pćop ⁼ 2,5 k_r

7.2. Obliczenia śrub

przenoszących obciążenie rozciągające

123

	■pr r⁵¹ -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-