Nota important d’experts: Aquest és un text educatiu d’arxiu, no una especificació de disseny actual, càlcul estàtic o instruccions de fabricació i muntatge. El dimensionament i l’execució de les estructures d’acer han de seguir les normes i normes vigents, el projecte d’un enginyer autoritzat, la documentació del fabricant, el control dels materials i les unions soldades o mecàniques, així com les mesures de seguretat prescrites.
El disseny i construcció d’estructures d’acer no forma part de l’oferta pública actual de Savo Kusić. L’enfocament de producció actual consisteix en finestres de fusta, finestres de fusta i alumini i portes personalitzades.
A les construccions d’acer hi ha varetes, bigues, vas, suports superficials, etc. composts per perfils vàlids. Les connexions han de connectar perfils individuals de manera que formen peces estructurals que actuen com una sola unitat. Això només s’aconsegueix si les connexions poden transferir de manera segura les tensions que es produeixen entre les parts individuals. Quan només hi ha pressió a la connexió entre les dues parts, la tensió es transfereix per contacte directe entre els mitjans de connexió i l’element. A més de les connexions fixes, també hi ha connexions mòbils que permeten determinats moviments (articulacions, taps centrals, extractors, coixinets, etc.).
reblons
Només es parlarà de les nocions bàsiques dels reblons, perquè avui gairebé no s’utilitzen: s’han substituït per cargols. Es tracta de taps, semblants als claus, que es troben en obertures de les peces a unir i després reblar. Els reblons en brut (fig. 1) estan fets d’acer rodó laminat. En el cas de construccions d’acer, els reblons estan reblats amb una brillantor vermella. Quan es reblonja, el capçal de reblons en brut existent està ben recolzat amb una eina adequada. El cap final es forma amb un martell, majoritàriament accionat pneumàticament, només després que el coll del rebló s’hagi accionat completament. Per a la qualitat del rebló, és molt important que el coll del rebló ha d’omplir completament les obertures. El diàmetre del rebló és 1mm més petit que el diàmetre del forat, el coll del rebló s’ha de compactar amb pressió o punxons abans que el cap final prengui forma.
Fig. 1 - a) Rebloc en brut; b) Reblat amb cap semicircular; c) Reblat amb cap avellanat; d) Reblat amb capçal semicircular per a calderes
Estrès i resistència dels reblons individuals (estàtica)
Les connexions de cisalla (fig. 2) formen el camp d’aplicació més important dels reblons en estructures d’acer. Segons el nombre de seccions carregades de cisalla del coll del rebló, es distingeixen connexions d’una peça, de dues peces i de diverses peces (fig. 3). Amb la connexió que es mostra a la fig. 4 (connexió de doble tall) hi ha un estat de tensió simètric.
Fig. 2
Fig. 3 - Connexió d’una i dues peces
Les pressions entre la porta i la carcassa dels forats depenen del gruix dels reblons i de les dimensions de les peces unides; la seva distribució ve donada per la fig. 4a. Per al càlcul pràctic, es va suposar una distribució uniforme de la tensió sobre el gruix de la làmina (fig. 4b). A la fig. 4c. Per a dimensionar, es calcula amb una distribució uniforme sobre el diàmetre segons la fig. 4d. El valor mitjà de σlm és la tensió a través de l’embolcall del forat.
Fig. 4 - Tensió per embolcall de forat; a) i c) reals; b) i d) hipòtesis de càlcul habituals
Càlcul normal de reblons
La resistència al tall depèn principalment del material del rebló. A l’hora d’avaluar els resultats de les proves, cal tenir en compte que el material dels reblons és diferent del que s’uneixen les làmines i que la resistència del material dels reblons s’incrementa mitjançant el rebló.
La resistència a la compressió per embolcall del forat, com a valor de càrrega més alt, no s’expressa tan clarament com la resistència al tall. Quan la distància e des de l’extrem de la làmina no és massa gran, els reblons la trenquen; La figura 5 mostra imatges de desglossament. La tensió de trituració al llarg de l’embolcall del forat, necessària per tallar els extrems de les làmines, pot ser de e < 2,5d prikazati obrascem σlB = σB e/d. Širina b je bez primetnog uticaja na jačinu gnječenja po omotaču rupe, σB je jačina na kidanje spojenih limova.
Fig. 5 - Tipus de fractures
Regles històriques del rebló
espai entre reblós. L’espai entre els reblons e (distancia entre eixos) està limitat cap avall a causa del fàcil reblat, els pics de tensió i la reducció de la resistència dels forats. L’espai màxim dels reblons és limitat, per la qual cosa els connectors no s’han d’obrir pel risc d’oxidació, ni les làmines s’han de doblegar sota pressió. La distància més gran depèn del gruix de la làmina t. Els espais habituals entre reblons per als ponts ferroviaris i altres estructures d’acer difereixen dins de certs límits. La distància des de l’extrem és e1, i és en la direcció de la força. La distància des de l’extrem e2 és perpendicular a la direcció de l’acció de la força.
Posició dels reblons. Els reblons es disposen majoritàriament en patrons de reblons regulars i es col·loquen en línies rectes un darrere l’altre. Amb seccions més amples, es necessiten més fileres de reblons (fig.6), on s’ha de seguir la taula1. Per als reblons estructurals interns de barres de tensió amples, es pot augmentar fins al doble dels valors de la taula1.
Sl.6
Sl.7- Exemple de reblons per acer perfilat
Cargols i taps
Els cargols s’utilitzen gairebé sempre en construccions on és necessari assegurar la connexió. Els cargols fets de material d’alta qualitat haurien de transmetre forces per fricció, mentre que la resistència al tall i les tensions de compressió a la carcassa de l’endoll no contribueixen de manera significativa. En estructures d’acer, s’utilitzen cargols amb rosques mètriques. Les regles d’aplicació dels cargols corresponen a les dels reblons del mateix diàmetre de forat d. Tanmateix, la distància més petita no ha de ser inferior a e =3,5d, millor4d. Altres distàncies, arrels i mesures lineals són les mateixes que per als reblons. Els cargols han d’estar més desplaçats entre si que els reblons, a causa de la major necessitat d’espai per a les femelles i la clau anglesa.
Per a construccions d’acer, es consideren principalment les formes següents:
Perns hexagonals en brut: tenen una femella hexagonal i una volanda Diàmetre de la rosca d =10a33 mmamb diàmetres de forats d1=11a34 mm. Aquests cargols estan mecanitzats només a les rosques, de manera que cal calcular amb un joc de0,5a2 mmentre el cos i el forat. S’ha de tenir cura amb forces més elevades perquè les connexions cargolades sovint presenten una deformació considerable.
Fig. 8 - Cargol
Cargols: les seves dimensions corresponen a cargols hexagonals en brut, però tenen un cos mecanitzat precisament cilíndric perquè omplin bé el forat. Els cargols encaixats substitueixen els bruts quan s’han de transmetre forces més grans o quan els moviments de les connexions han de romandre dins de petits límits.
Plaques de suport: els cargols s’apliquen amb plaques de suport. El gruix de la placa depèn de la mida del cargol utilitzat.
Marques: les marques, les mides dels forats i els cargols es donen a la taula següent:
Fig. 9 - Marques de cargol
Tensió estàtica de cargols individuals
Connexions de cisalla: l’estat de tensió a les connexions cargolades és similar al de les connexions reblonades. A l’hora de dimensionar, es calcula amb els valors mitjans de l’esforç tallant τm i la pressió sobre la carcassa del forat σlm. Se sap que la pressió sobre la carcassa del forat augmenta molt quan els fils entren al forat, cosa que s’ha d’evitar.
La resistència a la fricció en connexions normals amb cargols és més baixa que en accessoris reblats, ja que en estrenyir les femelles, només es poden aconseguir forces de tensió relativament petites. Apretar massa farà malbé els fils. Es refereix als cargols de gran valor que fan que la resistència a la fricció de les connexions sigui crucial per al seu comportament.
La resistència al tall dels taps cilíndrics muntats és la mateixa que la dels reblons. Una prova d’esquinçament estàtica no pot, en circumstàncies normals, determinar cap diferència entre els taps i els reblons instal·lats en termes de resistència a la compressió per embolcall del forat. Durant la càrrega de fatiga, la resistència de fricció proporcionalment més baixa és la causa d’un comportament significativament diferent de les connexions amb cargols.
Els cargols bruts tenen una menor resistència a les connexions amb càrrega de cisalla fins a 20% a causa del buit entre el forat i el cos del cargol. Per aquest motiu, les tensions permeses per als cargols en brut són més baixes que per als encaixats. Per dimensionar, s’ha de prendre el diàmetre real del cos d.
Tapes d’articulació
Els taps d’articulació proporcionen una connexió resistent a la tensió i la pressió, on els elements connectats es poden girar. Aplicació a les unions de suports Gerber, corretges suspesos de ponts penjants de cadena, connexions de varetes tensades en forma d’unions, etc. Reixetes amb connexions en nusos a l’articulació, anomenades. ponts amb taps quasi ja no es fan. Les forces de fricció elevades, que es produeixen als taps, impedeixen el moviment, mentre que la rotació mútua només s’aconsegueix amb moments més grans.
Fig. 10 - Tapes, a) tap amb cargol; b) suro amb partida; c) endoll d’un pont penjant
L’estat de tensió de l’endoll és com el de les connexions reblonades. Per tant, els taps es dimensionen segons l’esforç tallant mitjà τm i l’esforç de compressió mitjana per embolcall del forat σlm. Com que els taps s’han de girar fàcilment, però, σlm es pren menys. Les tensions de flexió en els taps són majoritàriament insignificants, però poden assolir valors significatius quan les seccions unides estan altament concentrades.
S’utilitzen mètodes de càlcul actuals, detalls conjunts prescrits i documentació del projecte d’un expert autoritzat per a cada objecte real. Aquest text es conserva com a recurs educatiu històric.