**Nota impurtante di l’espertu: ** Questu hè un testu educativu d’archiviu, micca una specificazione di cuncepimentu attuale, calculu staticu, o struzzioni di fabricazione è assemblea. A dimensionamentu è l’esecuzione di strutture d’acciaio deve seguità a regulazione è e norme valide, u prughjettu di un ingegnere autorizatu, a documentazione di u fabricatore, u cuntrollu di i materiali è di i giunti saldati o meccanichi, è e misure di sicurezza prescritte.
U disignu è a custruzzione di strutture in acciaio ùn hè micca parte di l’offerta publica attuale di Savo Kusić. L’attenzione di a produzzione oghje hè custituita da finestre di legnu, finestre di legnu-aluminiu è porte persunalizate.
In e custruzzioni d’acciaio ci sò verghe, travi, vasi, supporti di superficia, etc. cumposti da profili validi. A cunnessione deve cunnetta i profili individuali in modu chì formanu parti strutturali chì agisce cum’è una sola unità. Questu hè ottenutu solu se e cunnessione ponu trasfiriri in modu sicuru l’estressi chì si trovanu trà e parti individuali. Quandu ci hè solu pressione in a cunnessione trà e duie parte, u stress hè trasferitu da u cuntattu direttu trà i mezi di cunnessione è l’elementu. In più di cunnessi fissi, ci sò ancu cunnessione mobili chì permettenu certi movimenti (giunti, tappi cintrali, pullers, cuscinetti, etc.).
Rivets
Solu i fundamenti seranu dettu di rivets, perchè oghje ùn sò quasi micca in usu - sò stati rimpiazzati da viti. Quessi sò tappi, simili à unghie, chì si trovanu in aperture in e parti per esse unitu è poi riveted. I rivetti crudi (fig. 1) sò fatti da l’acciaio rotulatu. In u casu di e custruzzioni d’acciaio, i rivetti sò rivetti in un brillanti rossu brillanti. Quandu u riveting, a testa di rivet cruda esistente hè bè sustinutu cù un strumentu adattatu. A testa finale hè formata cù un martellu, soprattuttu pneumaticamente guidatu, solu dopu chì u collu di u rivet hè statu cumpletamente guidatu. Per a qualità di u riveting, hè assai impurtante chì u collu di u rivet deve cumplettamente l’apertura. U diametru di u rivet hè 1mm più chjucu cà u diametru di u pirtusu, u collu di u rivet deve esse compactatu da pressione o punzoni prima chì a testa finale piglia forma.
Fig. 1 - a) Rivet crudu; b) Rivet cù testa semicircular; c) Rivet cù testa svasata; d) Rivet a testa semicircolare per caldaie
Stress è forza di rivetti individuali (static)
Shear connections (fig. 2) formanu u più impurtante campu di applicazione di rivets in strutture d’acciaio. Sicondu u nùmeru di rùbbriche carichi di cisura di u collu di u rivet, sò distinti i cunnessi di un pezzu, dui pezzi è parechji pezzi (fig. 3). Cù a cunnessione mostrata in fig. 4 (cunnessione doppia cut) ci hè un statu di tensione simmetricu.
Fig. 2
Fig. 3 - Cunnessione in una sola è duie pezzi
A pressione trà a porta è a carcassa di i buchi dipendenu da u grossu di i rivetti è e dimensioni di e parti unite; a so distribuzione hè data da fig. 4a. Per u calculu praticu, una distribuzione uniforme di tensione nantu à u gruixu di foglia hè stata assunta (fig. 4b). A distribuzione di stress intornu à a circunferenza di u collu di u rivet hè datu in fig. 4c. Per dimensionamentu, hè calculatu cù una distribuzione uniforme nantu à u diametru secondu a fig. 4d. U valore mediu di σlm hè a tensione à traversu l’inviluppu di u foru.
Fig. 4 - Tensioni per busta di buchi; a) è c) reale; b) è d) ipotesi di calculu usuali
Càlculu normale di rivetti
A forza di taglio dipende principalmente da u materiale di rivet. Quandu evaluà i risultati di a prova, deve esse tenutu in mente chì u materiale di i rivetti hè diversu da quellu da quale i fogli sò uniti è chì a forza di u materiale di rivet hè aumentata da u rivet.
A forza di compressione per l’envelope di u foru, cum’è u valore di carica più altu, ùn hè micca espressa chjaramente cum’è a forza di cisura. Quandu a distanza e da a fine di u fogliu ùn hè micca troppu grande, i rivets strappanu; Fig. 5 mostra l’imaghjini di scomposizione. U sforzu di schiacciamentu longu l’involucramentu di u foru, necessariu per a tosatura di l’estremità di i fogli, pò esse per 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 - Tipi di fratture
Reguli Storichi di Rivet
Rivet Spacing. Rivet spacing e (wheelbase) hè limitatu in giù per via di riveting faciule, picchi di stress è riduzzione di a resistenza di i fori. U spaziu massimu di i rivets hè limitatu, cusì i cunnessi ùn deve esse aperti per u risicu di rusting, nè i fogli sò piegati sottu pressione. A distanza più grande dipende da u spessore di u fogliu t. I spazii di rivet abituale per i ponti ferroviari è altre strutture d’acciaio sò diffirenti in certi limiti. A distanza da a fine hè e1, è hè in a direzzione di a forza. A distanza da a fine e2 hè perpendiculare à a direzzione di l’azzione di forza.
Posizione di rivettatura. I rivetti sò soprattuttu disposti in mudelli di rivet regularmente è posti in linea dritta daretu à l’altru. Per sezioni più larghe, più fila di rivetti sò richiesti (fig. 6), induve a tavula 1 deve esse seguita. Per i rivetti strutturali interni di barre di tensione larga, pò esse aumentatu per duppià i valori da a tavola 1.
Fig. 6
Fig. 7 - Esempiu di rivetti per l’acciaio profilatu
Viti è tappi
I viti sò quasi sempre usati in custruzzioni induve hè necessariu di assicurà a cunnessione. I bulloni fatti di materiale d’alta qualità duveranu trasmette e forze per attritu, mentre chì a forza di cisura è e tensioni di compressione nantu à u plug shell ùn cuntribuiscenu micca significativamente. In strutture d’acciaio, i viti cù filamenti metrichi sò usati. E regule per l’applicazione di viti currispondenu à quelli per i rivetti di u stessu diametru di u pirtusu d. Tuttavia, a distanza più chjuca ùn deve esse menu di e = 3,5d, preferibile 4d. Altre distanze, radiche è misure lineari sò listessi per i rivetti. I bulloni deve esse più offset da l’altru ch’è i rivetti, per via di a più grande necessità di spaziu per i dadi è a chjave per i bulloni.
Per strutture in acciaio, principarmenti sò cunsiderate e seguenti forme:
Buloni esagonali grezzi: anu dado esagonale è rondella Diametru di filettatura d = 10 à 33 mm cù diametri di fori d1 = 11 à 34 mm. Questi viti sò machinati solu in i filamenti, cusì permettenu un spaziu di 0,5 à 2 mm trà u corpu è u pirtusu. A cura deve esse pigliatu cù forze più elevate, postu chì e cunnessione cù viti spessu mostranu deformazioni significative.
Fig. 8 - Vite
Viti: e so dimensioni currispondenu à viti esagonali brute, ma anu un corpu precisu cilindricu machinatu in modu chì riempia bè u foru. I viti montati rimpiazzanu quelli crudi quandu e forze più grande anu da esse trasmesse o quandu i muvimenti in cunnessione anu da esse in i picculi limiti.
Piaci di supportu: i viti sò applicati cù i platti di supportu. U gruixu di a piastra dipende da a dimensione di a vite utilizata.
Marchi: marcature, dimensioni di buchi è viti sò datu in a seguente tabella:
Fig. 9 - Segni di viti
Stress staticu di viti individuali
Shear Connections: U statu di stress in cunnessione bullonate hè simile à quellu in cunnessione riveted. Lors du dimensionnement, il est calculé avec les valeurs moyennes de la contrainte de cisaillement τm et de la pression sur l’enveloppe du trou σlm. Hè cunnisciutu chì a prissioni nantu à a carcassa di u pirtusu aumenta assai quandu i filamenti entranu in u pirtusu, chì deve dunque esse evitata.
A resistenza à l’attrito in cunnessione normale cù viti hè più bassa ch’è in raccordi rivettati, perchè quandu si strinsenu i dadi, solu forze di serramentu relativamente chjuche ponu esse ottenute. Stringhjendu troppu dannu i filamenti. Si riferisce à i viti d’altu valore chì facenu a resistenza di attritu in i cunnessione cruciali per u so cumpurtamentu.
A forza di taglio di i tappi cilindrichi montati hè uguale à quella di i rivetti. Una prova di lacrime statica ùn pò micca, in circustanze normali, determinà alcuna differenza trà i tappi è i rivetti in termini di forza di compressione per busta di foru. Durante a carica di fatigue, a resistenza di frizione proporzionalmente più bassa hè a causa di un cumpurtamentu significativamente sfarente di cunnessione cù viti.
I viti crudi anu una resistenza più bassa in cunnessioni caricate à cisura finu à 20% per via di a distanza trà u foru è u corpu di a vite. Per questu mutivu, i stressi permissibili per i viti crudi sò più bassi cà per quelli adattati. Per dimensionà, u diametru propiu di u corpu deve esse pigliatu d.
Tappi di giunzione
I tappi cunnessi furniscenu una cunnessione resistente à a tensione è a pressione, induve l’elementi cunnessi ponu esse rotati. Applicazione à l’articuli di supporti Gerber, cinturini suspesi di ponti di sospensione di catene, cunnessione di verghe tensionate in forma di articuli, ecc. ponti cù tappi ùn sò guasi più custruiti. Forze d’attrito elevate, chì si trovanu nantu à i tappi, impediscenu u muvimentu, mentre chì a rotazione mutuale hè ottenuta solu cù mumenti più grande.
Fig. 10 - Cappucci, a) cappucciu cù vite; b) sugheru cù split; c) plug di un ponte sospesu
U statu di stress in u plug hè soprattuttu cum’è quellu di cunnessione rivettate. Les bouchons sont donc dimensionnés selon la contrainte de cisaillement moyenne τm et la contrainte moyenne de compression par enveloppe de trou σlm. Siccomu i tappi deve esse facilmente rotatu, però, σlm hè pigliatu menu. E tensioni di curvatura in i tappi sò soprattuttu insignificanti, ma ponu ghjunghje à valori significativi quandu e sezioni unite sò assai cuncentrate.
I metudi di calculu attuale, i dettagli cumuni prescritti è a documentazione di prughjettu di un espertu autorizatu sò usati per ogni ughjettu reale. Stu testu hè cunsirvatu cum’è una risorsa educativa storica.