Osnove metalnih konstrukcija 1

Sredstva za vezu

Osnove metalnih konstrukcija 2

Vrste sredstava za vezu

1. Mehanička spojna sredstva- zakivci- zavrtnjevi- čepovi

2. Tehnološki postupci spajanja- zavarivanje- lepljenje

Osnove metalnih konstrukcija 3

Zakivci

Vrste zakivaka:1. Zakivci sa polukržnom glavom2. Zakivci sa poluupuštenom glavom3. Zakivci sa upuštenom glavom

Osnove metalnih konstrukcija 4

d0 prečnik rupe D prečnik glave zakivka

d prečnik zakivka L dužina zakivka

D= d1,5

kkw

t

5 R

min

2

D= d1,5

0,05d0,6d

k =-5

050

1% 1%

R

d=0,83

D= d1,5

ddd

a) b) c)

d

1 1

1

1

1

1

11

0

αα

l

l

Osnove metalnih konstrukcija 5

Dimenzije zakivaka sa polukružnom glavom

d mm 12 14 16 18 20 22 24 27 30 33d 0 mm 13 15 17 19 20 23 25 28 31 34D mm 19 22 25 28 32 36 40 43 48 53K mm 7,5 9 10 11,5 13 14 16 17 19 21R mm 9,5 11 13 14,5 16,5 18,5 20,5 22 24,5 27r mm 0,6 0,6 0,8 0,8 1 1 1,2 1,2 1,6 1,6

Osnove metalnih konstrukcija 6

Materijal za izradu zakivaka

• Č0255 fu = 300 – 400 MPa• Č0355 fu = 380 – 470 MPa• Č0455 fu = 440 – 540 MPa

Osnove metalnih konstrukcija 7

Dužina vrata zakivka

• za ručno zakivanje

• za mašinsko zakivanje

03/4 dt ⋅+=l

04/7 dt ⋅+=l

t debljina paketa limova koji se spajaju

Osnove metalnih konstrukcija 8

Izrada druge glave zakivka

Glava

Vrat

=d+1

d

t

mmd

se spajajuKomadi koji

d

0

0

Osnove metalnih konstrukcija 9

Označavanje zakivaka

Prečnik d0 11 13 15 17 19 21 23 25 28 31 34

Oznaka

Dopunske oznake zakivaka a) b) c)

d)

U razmeri 1:10 i sitnijoj, veličina oznake je jednaka prečniku glave zakivka. U razmeri 1:5 i krupnijoj, veličina oznake odgovara prečniku rupe za zakivke.

Osnove metalnih konstrukcija 10

Vrste spojeva

• Spojevi opterećeni na smicanje (smičući spojevi) – opterećenje upravno na osu zakivka;

• Spojevi opterećeni na zatezanje (zatežući spojevi) – opterećenje u pravcu ose zakivka;

• Kombinovani spojevi;

Osnove metalnih konstrukcija 11

NN

N N

tt

t t

Smičući spoj Zatežući spoj

Ne preporučuje se primena zakivaka u zatežućim spojevima!

Osnove metalnih konstrukcija 12

Rad zakovane veze

• I faza: trenje usled pritezanja veze koje je posledica skupljanja zakivaka (deformacije 0,01 mm);

• II faza: elastične deformacije usled smicanja zakivaka i pritiska po omotaču rupe (deformacije 0,1 do 0,15 mm);

• III faza: plastične deformacije (deformacije 5 do 6 mm);

Osnove metalnih konstrukcija 13

Faze rada zakovane veze1

I faza

N

F

F

F F F F F

F

FF

F F F

FF

Nt

1

1

1 2 3 4 5

5

52

2 3 4

4

3

t

2 3 4 5

II faza

III faza

Osnove metalnih konstrukcija 14

Mehanizmi loma kod smičućih spojeva

1. Lom smicanjem vrata zakivka,2. Lom neto preseka,3. Lom gnječenjem omotača rupe,4. Lom cepanjem lima

Osnove metalnih konstrukcija 15

Mehanizmi loma

N

N

Lom smicanjem zakivka Lom neto preseka

Lom gnjeèenjem omotaèa rupe Lom cepanjem

N N

30-40N N

t

tt t

t t

Osnove metalnih konstrukcija 16

Proračun nosivosti zakivaka u smičućim spojevima

Osnovne pretpostavke:• zanemaruje se trenje,• svi zakivci u vezi prenose isto opterećenje,• napon smicanja u zakivku je konstantan,• pritisak po omotaču rupe je konstantan,• zanemaruje se savijanje i zatezanje zakivka.

Osnove metalnih konstrukcija 17

Stvarni i proračunski dijagrami naponad d0 0max

max

=N/A

=N/Av

b b

σ

τ

τ

σStvarni dijagrami napona Proračunski dijagrami napona

Osnove metalnih konstrukcija 18

Nosivost zakivaka u smičućim spojevima

{ }bvdopv FFF ,min, =

bFvF nosivost zakivka na smicanje

nosivost zakivka na pritisak po omotaču rupe

Osnove metalnih konstrukcija 19

Nosivost zakivka na smicanje

m sečnost zakivka,Av,1 površina vrata zakivka,τdop dopušten napon smicanja id0 prečnik rupe za zakivak.

dopdopvvdmAmF τ

πτ ⋅

⋅⋅=⋅⋅=

4

20

1,

Osnove metalnih konstrukcija 20

Sečnost zakivka

Osnove metalnih konstrukcija 21

Dopušteni naponi

I slučaj opterećenja II slučaj opterećenja za spajanje delova od čelika Vrsta

napona Č0361 Č0362 Č0363

Č0451 Č0452 Č0453

Č0561 Č0562 Č0563

Č0361 Č0362 Č0363

Č0451 Č0452 Č0453

Č0561 Č0562 Č0563

Idopσ⋅8,0 II

dopσ⋅8,0 τdop smicanje 130 150 190 145 165 210

Idopσ⋅0,2 II

dopσ⋅0,2 σb,dop pritisak

po omota-ču rupe

320 370 480 360 410 530

Idopσ⋅3,0 II

dopσ⋅3,0 σt,dop zatezanje 50 55 70 55 60 80

Osnove metalnih konstrukcija 22

Nosivost zakivaka na pritisak po omotaču rupe

minAb minimalna kontaktna površina,σb,dop dopušten napon pritiska po

omotaču rupe,minΣt minimalna debljina limova koji su

opterećeni u istom pravcu.

b,dopb,dopbb dtAF σσ ⋅⋅=⋅= ∑ 0min min

Osnove metalnih konstrukcija 23

a) jednosečan zakivak b) dvosečan zakivak

{ }2,1,min ,min bbb AAA =

=∑2

1minmintt

t

+

=∑2

31minmint

ttt

Osnove metalnih konstrukcija 24

Nosivost zakivaka na zatezanje

σt,dop dopušten napon zatezanja id0 prečnik rupe za zakivak.

t,dopdoptdF σ

π⋅

⋅=

4

20

,