Połączenia

Search for glossary terms (regular expression allowed)

Glossaries

Term Main definition
Połączenia

Łączenie lub sposób łączenia elementów

 

W połączeniach stalowych najczęściej wykorzystywane są połączenia: spawane i śrubowe. Rzadko połączenia nitowe, zgrzewane, klejone, zatrzaskowe, mieszane i specjalne.

Wyróżnia się: połączenia warsztatowe, połączenia montażowe, stałe, rozbieralne. Połączenia dzielą się na: punktowe, liniowe, powierzchniowe. Inny podział, to połączenia odszktałcalne (śrubowe, nitowe) i nieodkształcalne (spawane, zgrzewane, klejone).

Łącznikami są: śruby, nity, sworznie, wkręty, kołki, spoiny, zgrzeiny i skleiny.  

Węzły są: sztywne, podatne i przegubowe.

Połączenia śrubowe dzielą się na: zakładkowe, nakładkowe, doczołowe.

Połączenia zakładkowe i nakładkowe mogą być: zwykłe, pasowane, cierne.

Połączenia zakładkowe, nakładkowe i doczołowe dzielą się na połączenia: sprężane i niesprężane.

Połączenia mogą być również mieszane (kombinowane) np. nitowo-śrubowe, śrubowo-klejone.

Dla konstrukcji o dużych rozpiętościach są stosowane węzły kratownic przestrzennych.

Dla połączeń cienkich blach używa się m. in.: wkrętów samogwintujących, blachwkrętów, wstrzeliwanych kołków.

Połączeniem są również zakotwienia np. słupów, ciengien, odciągów linowych.

 

Połączenia belek z podciągami i słupami:

- połączenia przegubowe,

- połączenia sztywne

 

Połączenia śrubowo-kołnierzowe (półki, stopki)

Siła naciągu śrub połączenia montażowego, jest równa większej z dwóch sił, wyrażonych wzorami:

2016 02 24 125100

2016 02 24 125111

gdzie:

- Du- średnia średnica uszczelki [mm],

- ucz- czynna szerokość uszczelki,

- σ's- naprężenie dociskowe,

- C- współczynnik zabezpieczający (C=1,2 połączenia o średnicy Du≤500 mm; C=1,4 połączenia o średnicy Du>500 mm),

- Nr- naciąg ruchowy śrub.

 

Wzór na naciąg ruchowy śrub:

2016 02 24 131159

gdzie:

2016 02 24 131210

2016 02 24 131231

- P- siła parcia czynnika,

- S1- siła zapewniająca szczelność połączenia,

- p- ciśnienie obliczeniowe czynnika [MPa],

- Du- średnia średnica uszczelki [mm],

- b- współczynnik zabezpieczający, by siła S nie spadła poniżej wartości wymaganej (na skutek pełzania materiału uszczelki),

- σ's- naprężenie dociskowe,

- σ''s- naprężenie dociskowe,

- ucz- czynna szerokość uszczelki.

 

Średnica rdzenia śruby, jest równa większej z dwóch średnicy, wyrażonych wzorami:

2016 02 24 132818

2016 02 24 132833

gdzie:

2016 02 24 132848

2016 02 24 132900

- Nm- naciąg montażowy równy większej z dwóch sił N'm i N''m,

- i- liczba śrub danego połączenia śrubowo-kołnierzowego (zalecana to wielokrotność liczy 4),

- ψ- wspólczynnik jakości wykonania nakrętek, śrub i ich powierzchni (ψ=0,5- wykonanie zgrubne; Ψ=0,75- zwykła obróbka; ψ=1- dokładna obróbka),

- k1- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie śrub wykonanych z danego materiału (obliczenia dla 20C),

          - x'1=1,1 stal stopowa,

          - x'1=1,2 stal węglowa,

- k2- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie śrub wykonanych z danego materiału (w temperaturze pracy śruby),

          - x'2=1,5 stal stopowa,

          - x'2=1,65 stal węglowa.

 

Projektowanie śrubowych połączeń ciernych

Wartość siły sprężającej:

 2016 03 16 125129

gdzie:

- Rm- wytrzymałość na rozciąganie materiału śruby,

- As- pole przekroju czynnego rdzenia śruby.

2016 03 16 125143

gdzie:

- d1- średnica podziałowa gwintu,

- dr- średnica rdzenia śruby.

 

Nośność obliczeniowa śruby na rozciąganie (niższa wartość z obliczonych poniżej):

2016 03 16 125841

2016 03 16 125851

gdzie:

- Re- granica plastyczności śruby,

- Rm- wytrzymałość na rozciąganie materiału śruby,

- As- pole przekroju czynnego rdzenia śruby.

 

Nośność obliczeniowa śruby w stanie granicznym poślizgu:

2016 03 16 125851

gdzie:

- SRt- nośność obliczeniowa śruby na rozciąganie,

- m- liczba powierzchni tarcia w złączu,

- μ- współczynnik tarcia,

- αs- współczynnik kształtu otworu:

                   - αs=1,0 - zwykły okrągły otwór,

                   - αs=0,85 - powiększony lub krótki owalny otwór,

                   - αs=0,7 - otwór długi owalny.

 

Projektowanie śrubowych połączeń doczołowych

Nośność obliczeniowa śruby na zerwanie trzpienia (niższa wartość z obliczonych poniżej):

2016 03 16 125841

2016 03 16 125851

 

gdzie:

- Re- granica plastyczności śruby,

- Rm- wytrzymałość na rozciąganie materiału śruby,

- As- pole przekroju czynnego rdzenia śruby.

 

Nośność obliczeniowa śruby przy rozwarciu styku:

- obciążenia statyczne:

2016 03 16 132939

- obciążenia dynamiczne:

2016 03 16 132950

 

Nośność doczołowych połączeń:

2016 03 16 133847

gdzie:

- P- siła,

- β- współczynnik efektu dźwigni

- n- liczba śrub,

- SR- nośność obliczeniowa śruby (SR=SRt lub SR=SRr).

 

Współczynnik efektu dźwigni:

2016 03 16 134135

gdzie:

- g- grubość,

- gmin- grubość minimalna blachy czołowej.

 

Grubość minimalna blachy czołowej:

2016 03 16 134537

gdzie:

- c- odległość krawędzi spoiny od brzegu otworu na śrubę (c≤d; gdzie d- średnica trzpienia śruby),

- bs- szerokość współdziałania blachy przypadająca na jedną śrubę (bs=2c+d),

- SRt- obliczona nośność śruby na rozciąganie,

- fd- wytrzymałość obliczeniowa stali dla blachy czołowej.

 

Połączenia spawane

Łączenie elementów przez miejscowe doprowadzenie do nich ciepła i ich stopienie, w wyniku czego powstaje połączenie przez spoinę.

 

Wzór na obliczenie długości spoin:

2016 02 24 135657

2016 02 24 135709

gdzie:

- F- pole przekroju poprzecznego kątownika,

- l1- długość pierwszej spoiny,

- l2- długość drugiej spoiny,

- a1- grubość pierwszej spoiny,

- a2- grubość drugiej spoiny,

- kt- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika,

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika.

 

Podstawiamy za kt':

2016 02 24 140417

gdzie:

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika.

 

Otrzymujemy:

2016 02 24 140432

gdzie:

- F- pole przekroju poprzecznego kątownika,

- l1- długość pierwszej spoiny,

- l2- długość drugiej spoiny,

- a1- grubość pierwszej spoiny,

- a2- grubość drugiej spoiny.

 

Warunek, który powinien być spełniony dla połączeń zginanych momentem Mg i ścinanych siłą poprzeczną Q:

2016 02 24 142745

gdzie:

2016 02 24 142756

2016 02 24 142819

- l- długość spoin,

- a- grubość spoiny,

- Q- siła poprzena,

- Mg- moment gnący,

- z1- połowa wewnętrzej długości kątownika,

- Jx- moment bezwładności figury utworzonej przez kład przekroju podłużnego spoin,

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika.

 

Musi być spełniony warunek:

2016 02 24 144328

gdzie:

- Mg- moment gnący,

- z- połowa wewnętrzej długości kątownika,

- Jx- moment bezwładności figury utworzonej przez kład przekroju podłużnego spoin,

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika.

 

Naprężenia zredukowane w spoinie czołowej, gdy jest przenoszony moment gnący oraz siła poprzeczna muszą spełniać warunek:

2016 02 24 144342

gdzie:

2016 02 24 145725

2016 02 24 145738

- Jx- moment bezwładności figury utworzonej przez kład przekroju podłużnego spoin,

- Mg- moment gnący,

- z- połowa wewnętrzej szerokości kątownika,

- g- szerokość blachy kątownika,

- Q- siła poprzena,

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie dla materiału kątownika,

- s- wspołczynnik wytrzymałościowy spoin:

          - dla spoin czołowych:

               s=1 - przy osiowym ściskaniu i przy zginaniu,

               s=0,8 - przy osiowym rozciąganiu i przy zginaniu,

               s=0,6 - przy ścinaniu,

          - dla spoin pachwinowych, przy ścinaniu s=0,65.

 

W belkach zginanych naprężenia w spoinach łączyących półkę (pas) ze środnikiem, powinny spełniać warunki:

2016 02 24 153401

2016 02 24 153416

gdzie:

2016 02 24 153429

2016 02 24 153443

- Mg- moment gnący,

- z- połowa wewnętrzej szerokości kątownika,

- Q- siła poprzena,

- a- grubość spoiny,

- S- moment statyczny względem osi obojętnej tej części przekroju poprzcznego belki, która jest położona ponad spoiną,

- Jx- moment bezwładności całego przekroju,

- kr- naprężenie dopuszczalne na rozciąganie materiału belki,

- s- wspołczynnik wytrzymałościowy spoin:

          - dla spoin czołowych:

               s=1 - przy osiowym ściskaniu i przy zginaniu,

               s=0,8 - przy osiowym rozciąganiu i przy zginaniu,

               s=0,6 - przy ścinaniu,

          - dla spoin pachwinowych, przy ścinaniu s=0,65.

Odsłony - 5781
Synonyms: połączenia śrubowo kołnierzowe półki stopki połączenia spawane
//