Spojna Sredstva.zavrtnjevi

Metalne Metalne konstrukcije konstrukcije zgrada Izgrada Igg2014./2015.2014./2015.

Tema 5Tema 5

Dr T. Vacev - Metalne konstrukcija zgrada I 1

SADRŽAJ PREDAVANJA

5.1 SPOJNA SREDSTVA – PODELA

5.2 ZAVRTNJEVI

5.3 VISOKOVREDNI ZAVRTNJEVI

Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije zgrada I 2

5.1 SPOJNA SREDSTVA - PODELA

1. Mehanička spojna sredstva

zakivcizavrtnjevičepovi

2. Tehnološki postupci spajanja

zavarivanjelepljenje


5.2 ZAVRTNJEVI

Zavrtnjevi - osobine

Savremeno i efikasno spojno sredstvo

N i d t ž ih (i di ičkih)Namena: izrada montažnih (i radioničkih)nastavaka u zgradarstvu i mostogradnji

Omogućili su potpunu industrijalizaciju proizvodnje čeličnih konstrukcija

Izrada u fabrici mašinskim putem - ujednačen kvalitet

U d j t ži b j d t i l t 1 2 d ik i k k lifik ijUgradnja na montaži, brza, jednostavnim alatom, 1-2 radnika niske kvalifikacije

Vremenski uslovi ne utiču na kvalitet izvedene veze


Vremenski uslovi ne utiču na kvalitet izvedene veze

5.2 ZAVRTNJEVIOblik i elementi običnih zavrtnjeva

[d] č ik t j[d] = prečnik zavrtnja

[d ] = prečnik rupe[d0] = prečnik rupe

a - šestougaona glava vijkag g j

b – telo (vrat) vijka

c – navrtka

d – podloška


Komplet zavrtnja = vijak + navrtka + podloška (1-2 kom.)

5.2 ZAVRTNJEVIPodela zavrtnjeva

1 Prema klasi čvrstoće tj nosivosti:1. Prema klasi čvrstoće, tj., nosivosti:

1.1 Obični zavrtnjevi1.1 Obični zavrtnjevi1.2 Visokovredni zavrtnjevi (VVZ)

2. Prema zazoru između prečnika rupe i prečnika tela zavrtnja:

2.1 Neobrađeni zavrtnjevi (neupasovani, bez tačnog naleganja)2.2 Obrađeni zavrtnjevi (upasovani, sa tačnim naleganjem)2.2 Obrađeni zavrtnjevi (upasovani, sa tačnim naleganjem)


* Moguće su sve kombinacije između grupa

5.2 ZAVRTNJEVI (Vežbe)Oblik i dimenzije običnih, neobrađenih zavrtnjeva

d →


5.2 ZAVRTNJEVIPodela zavrtnjeva prema tačnosti izrade

a) Obrađeni (“upasovani”) zavrtnjevi: Δd = d0 − d ≤ 0,3 mm

b) Neobrađeni (“neupasovani”) zavrtnjevi: Δd = d0 − d ≥ 1,0 mm

PrimerZavrtanj M20 Obrađen zavrtanj Neobrađen zavrtanjnominalni prečnik d = 20 mm d = 20 mmprečnik tela zavrtnja d = 21 mm (za proračun) d = 20 mm


prečnik tela zavrtnja d = 21 mm (za proračun) d = 20 mmprečnik rupe d = 21 mm d = 21 mm

5.2 ZAVRTNJEVI (Vežbe)

Standardne navrtke i podloške



Specijalne podložne pločice

% %%



Delovi kompleta zavrtnjeva i referentni standardi (JUS ≡ SRPS)



Označavanje zavrtnjeva

Sadržaj oznake:

vrsta navoja (M – metrički, ili “ – colovni / inčni)prečnik zavrtnja (d)prečnik zavrtnja (d)dužina zavrtnja (l)kvalitet materijala od koga je izrađen (klasa čvrstoće)kvalitet materijala od koga je izrađen (klasa čvrstoće)standard po kome je zavrtanj izrađen

Opšti primer: Mdxl...k.č. – (SRPS M.B1.068)

Brojni primer: M20x100 5 6 SRPS M B1 068Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije zgrada I 12

Brojni primer: M20x100...5.6 SRPS M.B1.068


Prikazivanje zavrtnjeva na crtežima


5.2 ZAVRTNJEVI (Vežbe)Kl č t ć t jKlasa čvrstoće zavrtnjeva

Definiše kvalitet čelika od koga su zavrtnjevi izrađeni odnosno njegove Definiše kvalitet čelika od koga su zavrtnjevi izrađeni, odnosno njegove mehaničke karakteristike:

fu = čvrstoća na zatezanje (u = ultimate = krajnji, konačni)fy = granica razvlačenja (y = yield = popuštanje, razvlačenje)

Klasa čvrstoće se označava sa dva broja razdvojena tačkom:Broj na prvom mestu: f / 100 [MPa]Broj na prvom mestu: fu / 100 [MPa]Broj na drugom mestu: 10 * ( fy / fu )

Klase čvrstoće običnih zavrtnjeva:4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8


Primer: za zavrtanj k.č 5.6 važi: fu = 500 MPa, fy = 300 MPa

5.2 ZAVRTNJEVI

Vrste spojeva sa zavrtnjevima

1. Smičući spoj (SS) - sila se prenosi smicanjem tela zavrtnjaj ( ) j j

2. Smičući spoj sa tačnim naleganjem (SST) - sila se prenosi smicanjem tela t jzavrtnja

3 Zatezni spoj (ZS) - sila se prenosi zatezanjem tela zavrtnja3. Zatezni spoj (ZS) sila se prenosi zatezanjem tela zavrtnja

4. Kombinovani spoj (KS) - istovremeno smicanje i zatezanje


5.2 ZAVRTNJEVIPonašanje zavrtnjeva u smičućim spojevima

P š j il j Prenošenje sile u spoju


5.2 ZAVRTNJEVIDijagrami napona u vezi zavrtnjevima

SmicanjeSmicanje

Pritisak po omotačuruperupe


5.2 ZAVRTNJEVIDeformacije kod smičućih spojeva

Manji zazor Δd = d0 - d →manje deformacije stabla vijka→veća nosivost veze


5.2 ZAVRTNJEVIProračun nosivosti zavrtnjeva u smičućim spojevima - vidovi loma:


5.2 ZAVRTNJEVINosi ost a rtnje a smič ćim spoje ima F min { F F }Nosivost zavrtnjeva u smičućim spojevima: Fv,dop = min { Fv; Fb }

Fv = nosivost zavrtnja na smicanjev j j

Fb = nosivost zavrtnja na pritisak po omotaču rupe (gnječenje)

Nosivost zavrtnja na smicanje: Fv = m * Av,1 * τdop = m * (d2 * π / 4) * τdop

A ši č k l j d jAv,1 = površina poprečnog preseka tela jednog zavrtnja

V ≡ T = Transverzalna sila

m = sečnost zavrtnja (broj smičućih ravni)

τ = dopušteni napon smicanja za zavrtnjeveτdop = dopušteni napon smicanja za zavrtnjeve

d = prečnik zavrtnja


Kod obrađenih zavrtnjeva umesto prečnika zavrtnja (d) uzeti prečnik rupe (d0)

5.2 ZAVRTNJEVINosivost zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe: Nosivost zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe: Fb = Ab,min * σb,dop = min Σt * d * σb,dop

Ab,min = min. površina kontakta između tela zavrtnja i omotača rupe Nt

σb,dop = dopušteni naponpritiska po omotaču rupe Nt

min Σt = min. debljina limovaopterećenih u istom pravcu Nt/2

d = prečnik tela zavrtnja

t

Ntσb,cal = računski napon

Nt/2

t

Dr T. Vacev - Metalne konstrukcije zgrada I 21Kod obrađenih zavrtnjeva umesto prečnika zavrtnja (d) uzeti prečnik rupe (d0)

5.2 ZAVRTNJEVINosivost zavrtnjeva na zatezanje: Ft,dop = As * σt,dop

A = površina ispitnog preseka zavrtnja (tablica)As = površina ispitnog preseka zavrtnja (tablica)

σt dop = dopušteni napon zatezanja za zavrtnjeveσt,dop dopušteni napon zatezanja za zavrtnjeve

Nosivost obrađenih i neobrađenih zavrtnjeva na zatezanje je ista, jer je ispitni


presek isti!

5.2 ZAVRTNJEVI (Vežbe)D št i i b đ t jDopušteni naponi za neobrađene zavrtnjeve

σdop = dopušteni napon za osnovni čelični materijal, za I ili II slučaj opterećenja

fu = čvrstoća na zatezanje materijala zavrtnjeva


NAPOMENA: moguća je primena gotovih tablica nosivosti zavrtnjeva

5.2 ZAVRTNJEVI (Vežbe)D št i i b đ t jDopušteni naponi za obrađene zavrtnjeve

Dopušteni naponi za obrađene zavrtnjeve su viši od neobrađenih, iako su izrađeni od materijala istog kvaliteta – zbog manje deformacije obrađenih zavrtnjeva u vezi!


NAPOMENA: moguća je primena gotovih tablica nosivosti zavrtnjeva

5.2 ZAVRTNJEVIKombinovano naprezanje zavrtnjeva

Z t j i i t t ć i i j i t jZavrtnjevi su istovremeno opterećeni na smicanje i zatezanje

Kontrole nosivosti:Kontrole nosivosti:

1. Na smicanje: V1 ≤ Fv,dop, p

2. Na zatezanje: Nt,1 ≤ Ft,dop

3. Na interaktivno dejstvo smicanja i zatezanja:

V1 = max. smičuća sila u zavrtnju


Nt,1 = max. zatežuća sila u zavrtnju

5.2 ZAVRTNJEVI

Pravila za konstruisanje veza sa zavrtnjevima:

1. Veze i nastavci treba da budu simetrični

2 Min broj i prečnik zavrtnjeva sa jedne strane spoja: 2 M12 (u zgradarstvu)2. Min. broj i prečnik zavrtnjeva sa jedne strane spoja: 2 M12 (u zgradarstvu)3 M16 (u mostogradnji)

3. Veze na preklop sa 1 zavrtnjem - samo u izuzetnim slučajevima

Smicanje, savijanje i zatezanje zavrtnja


j , j j j j

5.2 ZAVRTNJEVIO čOptimalan prečnik zavrtnja:

ts min = min. debljina spoljašnjih elemenata u spoju ts,min min. debljina spoljašnjih elemenata u spoju

Pravilan izbor prečnika zavrtnja daje uravnotežen odnos nosivosti na smicanje i pritisak po omotaču rupepritisak po omotaču rupe

ts,min


d

Documents

Spojna Sredstva.zavrtnjevi