Plilongigo estas nomataj ligoj, kiuj servas por etendo aŭ pligrandigo. Plilongigoj estas ekzemple necesaj, ĉar la disponeblaj ruliĝitaj longoj aŭ larĝoj de lamenoj ne sufiĉas; dum muntado ili necesas por limigi la dimensiojn kaj pezon de unuopaj transportataj elementoj. Kovrilajoj estas nomataj lamenoj, kiuj kovras la interrompon en la plilongigo. Ĉiuj aliaj ligoj, aparte tiuj inter stangoj de krado en diversaj direktoj kaj portaj elementoj en diversaj ebenoj, estas nomataj konektoj.
Ĉe la kutimaj plilongigoj oni dimensie kalkulas la kovrilajojn kaj nitojn de la plilongigoj laŭ la plena forto. Sekve ĉe normala plilongigo ne estas postulata, ke la surfacoj de la plilongigoj tuŝu unu la alian.
La ĉefa kampo de apliko de streĉitaj kaj kunpremitaj stangoj (tio estas veraj stangoj, kiuj estas ŝarĝitaj ĉefe per normalaj fortoj) estas kradoj. La konsideroj de ĉi tiu sekcio preterlasas el la vido la danĝeron de fleksado de kunpremitaj stangoj. Unue estos konsiderata statika forteco.
Rabato de truoj en streĉitaj stangoj
Portokapablo: La streĉa stato en streĉita stango estas signife loke ŝanĝita pro truoj/malfermaĵoj. En la proporcieca regiono respondas la streĉodistribuo al la malfortigita sekco (fig. 1). La plej granda longituda streĉo en rektangula stango laŭ A. Henning estas:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Fig. 1 - Longitudaj kaj transversaj streĉoj en borita stango a) laŭ A. Henning; b) laŭ M. Rudeloff
En la limiga kazo d/b = 0 de tre larĝaj lamenoj el tio rezultas maxσ = 3σm kaj por la kazo montrita en fig. 1a d/b = 1/3 estas maxσ = 2,42 σm. Krom la longituda streĉo ekzistas ankaŭ transversaj kaj tondaj streĉoj. La plej granda streĉo estas ĉe la rando de la truo. Tie aperas la unuaj permanentaj deformiĝoj, do la streĉaj pintoj disiĝas kaj okazas egaligo de la streĉoj laŭ la sekco. Rimarkeblaj permanentaj deformiĝoj en la regiono de la truoj aperas nur tiam, kiam la averaĝa streĉo σm en la malfortigita sekco superas la limon de streĉiĝo σFO. La totala dilatiĝo de la bastono ĉe SF = Fm * σF estas nur iomete pli granda ol ĉe bastono sen truoj. (Fm estas la surfaco de la plej malforta sekco)
En la streĉtesto kun nititaj stangoj la rompo ĉiam okazas en la malfortigitaj sekcoj. La ŝarĝo ĉe rompo estas, ĉe normalaj kondiĉoj, sufiĉe precize SB = Fn * σB. Provoj pri rompo de streĉitaj stangoj kun malfermitaj truoj montris bildojn de rompoj kiel ĉe fig. 2.
Fig. 2 - Bildoj de rompo de streĉitaj stangoj
En la eksperimentoj kun nitaj ligoj oni montris, ke etendaĵoj kun unu vico de nitoj havas malpli grandan reziston ol etendaĵoj kun pluraj vicoj de nitoj unu malantaŭ la alia. Tial la averaĝa streĉo ĉe rompo σB en la utila transversa sekco estis:
Dimensigprocedo por streĉitaj stangoj: Laŭ la kutima kalkulmetodo, por la meza streĉa tensio devas validi σm = S/Fm ≤ dozσ, kaj tio en ĉiuj decidaj sekcoj Fm. La rabato por truoj estas determinata por la perpendikulara sekco kun la plej granda nombro da truoj, kaj povas okazi, ke rompita sekco kun pluraj truoj donas pli malgrandan valoron de Fm (fig. 2). Tiusence ĉe rulitaj profiloj Fm estas kalkulata per disvolvado. Ĉe kunmetitaj sekcoj oni procedas en la sama senco.
La rilato Fm/F laŭregule kuŝas inter 0,8 kaj 0,9, t.e. la trua subtraho ΔF = F – Fm egalas 10% ĝis 20% de la tuta sekco F de la stango. Ĉe grandaj objektoj ΔF forte influas la pezon, do indas trovi sekcojn kun pli malgranda trua subtraho.
Deformoj: La elasta plilongiĝo de streĉitaj stangoj kun truoj apenaŭ estas pli granda ol ĉe kompareblaj neboritaj stangoj. La totala plilongiĝo de la kunligoj estas preskaŭ same granda kiel tiu de la plilongigitaj lameloj. Tial sufiĉas, por la kalkulo de la deformoj de ŝtalaj konstruoj, determini la elastajn plilongiĝojn kun la valoroj E kaj F de senmalfortigitaj stangoj. La sekureco kontraŭ fluado ĉe stangoj kun malfortigo estas pli granda ol ekz. ĉe kunpremitaj stangoj.
Distribuo de fortoj en la nitoj
Fig. 3
La distribuo de la forto S en la stango al la unuopaj nitiloj de la ligo dependas de ĝiaj elastaj trajtoj, ĝi estas “statike nedetermina”. En la kazo de fig. 3 la distribuo de N1, N2, … dependas de la deformiĝo de la nitiloj kaj kunigitaj platoj, ĝi ŝanĝiĝas laŭ la rilatumo Fpodvezice/Fštapa. Por Fpodvezice ≠ Fštapa la finaj fortoj en la nitiloj jam ne estas same grandaj (fig. 50a). Kun malpliiĝo de la rilatumo Fpodvezice/Fštapa fariĝas Nn malpli granda, N1 proksimiĝas al S. Kunigo de lamenoj kun tre malsama dikeco (fig. 4b) ne estas oportuna pro troŝarĝo de la unua nitilo.
Fig. 4 - Ŝarĝo de la rivetoj por Fstango > Ftirstangoj
Lamenoj kaj streĉbastonoj estas rigidaj, nur la nitoj estas elastaj (fig. 5a). Tiam ĉiuj nitoj ricevas egalan fleksadon, ĉiuj fortoj en la nitoj devas esti egalaj.
Rivetoj rigidaj, nur la lamenoj kaj tirstangoj elastaj (fig. 5b). Ĉar la plilongiĝoj en la stango kaj en la tirstangoj inter la unua kaj la lasta riveto devas esti egalaj, sekvas N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, krom N1 = S * x1.
Fig. 5
La efektiva distribuo de fortoj kuŝas inter ĉi tiuj limkazoj. Se la ŝarĝo pliiĝas, unue aperas ĉe la finaj nitiloj konstanta deformiĝo, la plej forte ŝarĝitaj nitiloj malŝarĝiĝas kaj la distribuado de fortoj fariĝas ĉiam pli egala. Post apero de pli grandaj deformiĝoj, la distribuado de fortoj alproksimiĝas al la kazo, kie la lamenoj kaj ligiloj estas rigidaj, t.e. la fortoj en la nitiloj estas preskaŭ ĉiuj egalaj, en la kazo kiam la determinanta estas la tondado de la nitiloj.
Ŝarĝo ĉe rompo: La maniero de rivetado de la nitoj preskaŭ ne influas τBV. La tondrezisto τBV de la konekto estas praktike sendependa de la nombro de nitoj, ilia aranĝo, la formo de la rivetita konekto; la ŝarĝo ĉe rompo en bona aproksimo respondas al egale distribuita ŝarĝado de ĉiuj nitoj. La samaj asertoj validas cetere ankaŭ por ordinaraj boltkonektoj, kio ebligas konkludi, ke la rezisto al glitado ne havas gravan influon sur la portokapablo.
Dimensioado: Ĉe ŝtalaj konstrukcioj kaj centre ŝarĝitaj stangoj oni kalkulas laŭ egala distribuo, do por ĉiu nito N = S/n. Ĉar ĉe longaj etendaĵoj la unuaj nitoj jam frue troŝarĝiĝas, oni laŭeble evitas pli ol 6 nitojn unu post la alia.
Rezisto kontraŭ glitado: Glitado en ligoj okazas jam ĉe relative malgranda ŝarĝo. La rezisto kontraŭ glitado dependas antaŭ ĉio de la streĉforto, kiu ŝanĝiĝas sub multaj influoj. Ĝi restis neglektata ĉe la dimensiumado de ligoj per nitoj kaj ĝis nun kutimaj rigliloj. Oni atentigas pri ligoj per altkvalitaj rigliloj.
Distribuo de fortoj en la nitoj laŭ la larĝo: Ĉe egalaj distancoj inter la nitoj perpendikulare al la direkto de la forto (fig. 6a), al la unuopaj nitoj apartenas same larĝaj strioj a de la transversa sekco, do en la unua aproksimado la fortoj en la nitoj N = a t σ estas same grandaj. La distribuo ĉe neegalaj interspacoj de la nitoj estas statike nedifinita; por la kazo en fig. 6b ĝi efektiviĝas laŭ la leĝo de la levilo.
Fig. 6
Stangoj en streĉo
Daŭrigo: Daŭrigo kun simetriaj subtenligoj (fig. 3 kaj 4). La forton S en la stango ĉe la loko de la daŭrigo devas porti nur la subtenligo. La nitoj en la daŭrigo same devas esti dimensionitaj laŭ S, ĉar ili devas transdoni la tutan forton el la daŭrigita stango al la subtenligoj.
Konektoj kun unu-flanka subteno estas ligitaj kun konsiderindaj aldonaj fleksaj streĉoj en la kunigitaj ladoj, subtenoj kaj nitoj. Unu-flanka kovrado de la konektoj pro la grandaj deformiĝoj estas aplikata nur tiam (fig. 7) kiam la stango estas rigida kontraŭ fleksado aŭ kiam ĝi estas flanke tenata tiel, ke ĝi ne povas fleksiĝi.
Fig. 7
Nerekta kunigo – Kiam la ligaj strioj ne povas kuŝi rekte sur la kunigataj lamenoj, la nitiloj kaj la lamenoj ricevas signife pli grandajn fleksajn streĉojn. Tial, laŭ la nombro m de tavoloj, oni elektas pli grandan nombron n’ de nitiloj ol la nombro n ĉe rekta kovrado de la kunligoj.
Fig. 8
Ĉe kompleksaj sekcoj la streĉligiloj estas aranĝataj tiel, ke lokaj streĉopliiĝoj estu evitataj; tial la unuopaj surfacoj de la streĉligiloj estas determinataj laŭ la surfaco de la parto de la sekco, kiun ili kovras, laŭeble konservante la pozicion de la pezocentro. Rilatumoj de la surfacoj de streĉligiloj, kiuj de tio devias, rilatas al ŝanĝoj de la streĉodistribuo. Sur fig. 9 estas montrita etendaĵo de unumura, sur fig. 10 de duparta stango kun 4 vertikalaj lamenoj kaj unu flanko inter la angulferoj.
Fig. 9
Fig. 10
Konekto: Por konektoj de streĉitaj stangoj validas esence la samaj dependecoj kiel por daŭrigo. La eksperimentoj montris grandan avantaĝon de simetria enkonduko de la forto. Ĉe unuflanka konekto okazas forta fleksiĝo en laŭlonga kaj transversa direktoj (fig. 11). Malgraŭ konsiderindaj aldonaj fleksaj streĉoj, L- kaj C-stangoj kun unuflanka konekto povas esti preskaŭ plene utiligitaj. La portokapablo de unu konekto povas malkreski ĝis duono, se oni ne faris rimedojn por egaligi la aldonajn fleksmomantojn.
Fig. 11
Por kovrado de konektoj oni ne devas uzi nodajn ladojn; por tio oni devas antaŭvidi specialajn subtenojn. La konekto al la noda lado estas faciligita kiam pli granda parto de la sekco de la stango falas en la ebenon de la noda lado.
Fig. 12 - Ligoj kun kaj sen liga angulfero
Premita stango
Por la etendo kaj konekto de premitaj stangoj validas la samaj principoj kiel por streĉitaj stangoj, kaj ankaŭ ĉe ili la tuta forto estas transdonata per nitado kaj kunligaj bendoj, t.e. laŭ la plena surfaco F de la stango oni dimensionas Fkunligo kaj Fs, resp. Fl. Kutime la surfacoj de la etendaĵoj ne estas kongruigitaj. En ŝtalaj konstruoj de konstruaĵinĝenierio, ĉe kolonoj kiuj trapasas plurajn etaĝojn kaj estas ŝarĝitaj nur per premo, oni uzas la eblon de trapasado kun pli malforta kovrado de la etendaĵoj. La portokapablo de premataj stangoj estas elĉerpita, se antaŭe ne okazas kazoj de malstabileco, plej malfrue ĉe la atingo de la cedolimo, ĉar tiam aperas grandaj deformiĝoj kaj la stango flanke elkliniĝas. Truoj plenigitaj per nitoj ne havas tiam ian constatigeblan influon sur la konduto de la stango.
Elĉerpa forto de nititaj ligoj
Por la lacecrezisto de nititaj ligoj unuarange gravaj estas la streĉpintoj, kiuj aperas ĉe la truoj. La lacecrezisto estas signife reduktita jam per la truoj mem. Stangoj kun malfermitaj truoj rompiĝas ĉe lacecaj provoj sub streĉo en malfortigitaj sekcoj, kaj la laceca frakturo komenciĝas per fendetoj ĉe la rando de la truo, kiuj ĉiam plue disvastiĝas tra la sekco. Tial glataj truoj estas de aparta graveco. En fig. 13 estas montrita la lacecrezisto de plataj stangoj ĉe malsamaj klasoj (dekstre estas la pli alta ŝtala klaso). Ĉe pli grandaj antaŭaj ŝarĝoj σu ambaŭ materialoj eltenas lacecreziston σDz super la limo de fluado. La streĉamplitudo por ambaŭ klasoj estas proksimume egala.
Fig. 13 - Eltenivo kontraŭ laciĝo σDz
Por alterna ŝarĝado je streĉo kaj premo de nititaj ligoj validas esence similaj dependecoj kiel por unusignifaj ŝarĝoj. Indas rimarki, ke la streĉa amplitudo sub alterna ŝarĝado estas granda ĉirkaŭ 1,5 fojojn (fig. 14), sed ke la nitoj sub ĉi tiu ŝarĝado estas konsiderinde pli endanĝerigitaj ol sub unusignifa ŝarĝado.
Fig. 14 - Eltiroforto kontraŭ laciĝo de la streĉo de nititaj ligoj