Vigtig ekspertbemærkning: Dette er en arkiveringsundervisningstekst, ikke en aktuel designspecifikation, statisk beregning eller fremstillings- og monteringsvejledning. Dimensionering og udførelse af stålkonstruktioner skal følge gældende forskrifter og standarder, en autoriseret ingeniørs projekt, fabrikantens dokumentation, kontrol af materialer og svejsede eller mekaniske samlinger, samt foreskrevne sikkerhedsforanstaltninger.
Design og konstruktion af stålkonstruktioner er ikke en del af det nuværende offentlige tilbud fra Savo Kusić. Dagens produktionsfokus består af trævinduer, træ-aluminiumsvinduer og tilpassede døre.
I stålkonstruktioner er der stænger, bjælker, kar, overfladeunderstøtninger osv. sammensat af gyldige profiler. Tilslutninger skal forbinde individuelle profiler på en sådan måde, at de danner konstruktionsdele, der fungerer som en enhed. Dette opnås kun, hvis forbindelserne sikkert kan overføre de spændinger, der opstår mellem de enkelte dele. Når der kun er tryk i forbindelsen mellem de to dele, overføres spændingen ved direkte kontakt mellem forbindelsesmidlet og elementet. Ud over faste forbindelser er der også bevægelige forbindelser, der muliggør visse bevægelser (led, centrale propper, aftrækkere, lejer osv.).
Nitter
Kun det grundlæggende vil blive sagt om nitter, for i dag er de næsten ikke i brug - de er blevet erstattet af skruer. Det er propper, der ligner søm, der er placeret i åbningerne i de dele, der skal sammenføjes og derefter nittes. Rånitter (fig. 1) er lavet af valset rundstål. Ved stålkonstruktioner er nitterne nittet i et knaldrødt skær. Ved nitning er det eksisterende rå nittehoved godt understøttet med et passende værktøj. Endehovedet er formet ved hjælp af en hammer, for det meste pneumatisk drevet, først efter at nittehalsen er helt drevet. For kvaliteten af nitningen er det meget vigtigt, at nittens hals skal fylde hullerne helt ud. Nittens diameter er 1mm mindre end hullets diameter, nittens hals skal komprimeres ved tryk eller slag, før endehovedet tager form.
Fig. 1 - a) Rå nitte; b) Nitte med halvcirkelformet hoved; c) Nitte med forsænket hoved; d) Nitte med halvcirkelformet hoved til kedler
Stress og styrke af individuelle nitter (statisk)
Skærforbindelser (fig. 2) udgør det vigtigste anvendelsesområde for nitter i stålkonstruktioner. I henhold til antallet af forskydningsbelastede sektioner af nittehalsen skelnes der mellem et-, to- og flerdelte forbindelser (fig. 3). Med forbindelsen vist i fig. 4 (dobbelt snitforbindelse) der er en symmetrisk spændingstilstand.
Sl.2
Fig. 3 - Tilslutning i et stykke og i to stykker
Trykkene mellem døren og hullernes kappe afhænger af nitternes tykkelse og dimensionerne af de sammenføjede dele; deres fordeling er givet ved fig. 4a. Til den praktiske beregning blev der antaget en ensartet spændingsfordeling over pladetykkelsen (fig. 4b). Spændingsfordelingen omkring omkredsen af nittehalsen er angivet i fig. 4c. Til dimensionering er beregnet med en jævn fordeling over diameteren iht. fig. 4d. Den gennemsnitlige værdi af σlm er spændingen over hullets konvolut.
Fig. 4 - Spændinger pr. hul kuvert; a) og c) ægte; b) og d) sædvanlige beregningsforudsætninger
Normal beregning af nitter
Forskydningsstyrken afhænger primært af nittematerialet. Ved vurdering af testresultaterne skal man huske på, at nitternes materiale er forskelligt fra det, hvorfra pladerne er sammenføjet, og at nittematerialets styrke øges ved nitning.
Trykstyrken pr. hulhylster, som den højeste belastningsværdi, er ikke så tydeligt udtrykt som forskydningsstyrken. Når afstanden e fra enden af arket ikke er for stor, river nitterne det; Fig. 5 viser nedbrudsbilleder. Knusningsspændingen langs hulhylsteret, der kræves til at skære enderne af pladerne, kan være < 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 - Typer af brud
Historiske nitteregler
Nitteafstand. Nitteafstanden e (akselafstand) er begrænset nedad på grund af let nitning, spændingstoppe og reduktion af hulmodstand. Den maksimale afstand mellem nitterne er begrænset, så forbindelsesstykkerne må ikke åbnes på grund af rustfare, og pladerne må heller ikke bøjes under tryk. Den største afstand afhænger af pladetykkelsen t. De sædvanlige nitteafstande for jernbanebroer og andre stålkonstruktioner er forskellige inden for visse grænser. Afstanden fra enden er e1, og den er i kraftens retning. Afstanden fra enden e2 er vinkelret på kraftens virkningsretning.
Nitteposition. Nitterne er for det meste arrangeret i almindelige nittemønstre og placeret i lige linjer bag hinanden. For bredere sektioner kræves flere rækker nitter (fig. 6), hvorved tabellen 1 skal følges. For indvendige strukturnitter af brede trækstænger kan den øges til at fordoble værdierne fra tabel 1.
Fig. 6
Fig. 7 - Eksempel på nitter til profileret stål
Skruer og propper
Skruer bruges næsten altid i konstruktioner, hvor det er nødvendigt at sikre forbindelsen. Bolte af højkvalitetsmateriale skal overføre kræfter ved friktion, mens forskydningsstyrken og trykspændingerne på stikskallen ikke bidrager væsentligt. I stålkonstruktioner anvendes skruer med metriske gevind. Reglerne for påføring af skruer svarer til reglerne for nitter med samme huldiameter d. Den mindste afstand må dog ikke være mindre end e = 3,5d, helst 4d. Andre afstande, rødder og lineære mål er de samme som for nitter. Boltene skal være længere forskudt fra hinanden end nitterne, på grund af det større behov for plads til møtrikker og skruenøgle.
For stålkonstruktioner overvejes hovedsageligt følgende former:
Rå sekskantede bolte: har sekskantmøtrik og skive Gevinddiameter d = 10 til 33 mm med huldiametre d1 = 11 til 34 mm. Disse skruer er kun bearbejdet i gevindene, så tillad et mellemrum på 0,5 til 2 mm mellem huset og hullet. Der skal udvises forsigtighed med større kræfter, da forbindelser med skruer ofte viser betydelige deformationer.
Fig. 8 - Skrue
Skruer: deres dimensioner svarer til ubehandlede sekskantskruer, men de har en præcis cylindrisk bearbejdet krop, så de fylder hullet godt. Monterede skruer erstatter rå skruer, når større kræfter skal overføres, eller når bevægelser i forbindelser skal forblive inden for små grænser.
Bakplader: skruer påføres med bagplader. Pladens tykkelse afhænger af størrelsen på den anvendte skrue.
Markings: markeringer, hul- og skruestørrelser er angivet i følgende tabel:
Fig. 9 - Skruemærker
Statisk belastning af individuelle skruer
Skærforbindelser: Spændingstilstanden i boltede forbindelser svarer til den i nitte forbindelser. Ved dimensionering beregnes det med gennemsnitsværdierne af forskydningsspændingen τm og trykket på hullets foringsrør σlm. Det er kendt, at trykket på hullets foringsrør stiger meget, når gevindene kommer ind i hullet, hvilket derfor bør undgås.
Friktionsmodstanden i normale forbindelser med skruer er lavere end i nittebeslag, fordi der ved tilspænding af møtrikker kun kan opnås relativt små tilspændingskræfter. Spænding for meget vil beskadige gevindene. Det refererer til de højværdiskruer, der gør friktionsmodstanden i forbindelserne afgørende for deres adfærd.
Forskydningsstyrken af monterede cylindriske propper er den samme som for nitter. En statisk rivetest kan under normale omstændigheder ikke bestemme nogen forskel mellem monterede propper og nitter med hensyn til trykstyrke pr. hulhylster. Under udmattelsesbelastning er den forholdsmæssigt lavere friktionsmodstand årsagen til væsentligt anderledes opførsel af forbindelser med skruer.
Rå skruer har en lavere modstand i forskydningsbelastede forbindelser op til 20% på grund af mellemrummet mellem hullet og skruelegemet. Af denne grund er de tilladte spændinger for ubehandlede skruer lavere end for monterede. Til dimensionering skal den faktiske diameter af kroppen tages d.
Ledhætter
Fugehætterne giver en forbindelse, der er modstandsdygtig over for træk og tryk, hvor de tilsluttede elementer kan drejes. Anvendelse ved samlinger af Gerber-understøtninger, ophængte remme af kædehængebroer, tilslutninger af opspændte stænger i form af samlinger etc. Gitre med forbindelser i knob til samlingen, såkaldte. broer med propper bygges næsten ikke mere. Store friktionskræfter, som opstår på propperne, forhindrer bevægelse, mens gensidig rotation kun opnås ved større momenter.
Fig. 10 - Hætter, a) hætte med skrue; b) kork med split; c) stik til en hængebro
Spændingstilstanden i stikket er for det meste som for nitte forbindelser. Propperne dimensioneres derfor efter den gennemsnitlige forskydningsspænding τm og den gennemsnitlige trykspænding pr. hulhylster σlm. Da propperne dog let skal drejes, tages σlm mindre. Bøjningsspændinger i propper er for det meste ubetydelige, men de kan nå betydelige værdier, når de sammenføjede sektioner er meget koncentrerede.
Gældende beregningsmetoder, foreskrevne fælles detaljer og projektdokumentation fra en autoriseret ekspert anvendes for hvert virkeligt objekt. Denne tekst er bevaret som en historisk pædagogisk ressource.