Tärkeä asiantuntijahuomautus: Tämä on arkistointiopetusteksti, ei nykyinen suunnitteluspesifikaatio, staattinen laskelma tai valmistus- ja asennusohje. Teräsrakenteiden mitoituksen ja toteutuksen tulee noudattaa voimassa olevia määräyksiä ja standardeja, valtuutetun insinöörin projektia, valmistajan dokumentaatiota, materiaalien ja hitsattujen tai mekaanisten liitosten valvontaa sekä määrättyjä turvatoimenpiteitä.
Teräsrakenteiden suunnittelu ja rakentaminen ei ole osa Savo Kusićin nykyistä julkista tarjousta. Tämän päivän tuotannon painopiste koostuu puisista ikkunoista, puisista alumiini-ikkunoista ja muokatuista ovista.
Teräsrakenteissa on tangot, palkit, astiat, pintakannattimet jne., jotka koostuvat kelvollisista profiileista. Liitäntöjen tulee yhdistää yksittäiset profiilit siten, että ne muodostavat yhtenäisenä kokonaisuutena toimivia rakenneosia. Tämä saavutetaan vain, jos liitokset voivat turvallisesti siirtää yksittäisten osien välisiä jännityksiä. Kun kahden osan välisessä liitoksessa on vain painetta, jännitys siirtyy suorassa kosketuksessa liitosvälineen ja elementin välillä. Kiinteiden liitosten lisäksi tarjolla on myös liikkuvia liitoksia, jotka mahdollistavat tietyt liikkeet (nivelet, keskitulpat, vetimet, laakerit jne.).
Niitit
Niiteistä kerrotaan vain perusasiat, sillä nykyään niitä ei juuri käytetä – ne on korvattu ruuveilla. Nämä ovat naulan kaltaisia tulppia, jotka sijaitsevat liitettävien ja sitten niitattavien osien aukoissa. Raakaniitit (kuva 1) on valmistettu valssatusta pyöreästä teräksestä. Teräsrakenteissa niitit niitataan kirkkaan punaiseen hehkuun. Niitattaessa olemassa oleva raakaniittipää on hyvin tuettu sopivalla työkalulla. Päätypää muotoillaan vasaralla, enimmäkseen pneumaattisesti, vasta sen jälkeen, kun niitin kaula on täysin vedetty. Niittauksen laadun kannalta on erittäin tärkeää, että niitin kaula täyttää reiät kokonaan. Niitin halkaisija on 1mm pienempi kuin reiän halkaisija, niitin kaula on tiivistettävä puristamalla tai lävistämällä ennen kuin päätypää muotoutuu.
Kuva. 1 - a) Raaka niitti; b) Niitti puolipyöreällä päällä; c) Niitti upotettu pää; d) Niitti puolipyöreällä päällä kattiloihin
Yksittäisten niittien rasitus ja lujuus (staattinen)
Leikkausliitokset (kuva 2) muodostavat niittien tärkeimmän käyttöalueen teräsrakenteissa. Niitin kaulan leikkauskuormitettujen osien lukumäärän mukaan erotetaan yksi-, kaksi- ja moniosaiset liitokset (kuva 3). Kuvassa esitetyllä liitännällä. 4 (kaksoiskytkentä) on symmetrinen jännitetila.
Kuva. 2
Kuva. 3 - Yksiosainen ja kaksiosainen liitäntä
Oven ja reikien kotelon väliset paineet riippuvat niittien paksuudesta ja liitettyjen osien mitoista; niiden jakautuminen on esitetty kuvassa 1. 4a. Käytännön laskennassa oletettiin tasaista jännitteen jakautumista levyn paksuudelle (kuva 4b). Jännitysjakauma niitin kaulan ympärysmitan ympäri on esitetty kuvassa. 4c. Mitoitusta varten se lasketaan tasaisesti halkaisijalle kuvan 1 mukaisesti. 4d. σlm:n keskiarvo on jännite reiän verhokäyrän yli.
Kuva. 4 - Jännitteet reikää kohti; a) ja c) todellinen; b) ja d) tavalliset laskentaoletukset
Normaali niittien laskenta
Leikkauslujuus riippuu ensisijaisesti niitin materiaalista. Testituloksia arvioitaessa tulee pitää mielessä, että niittien materiaali on erilainen kuin levyjen liitosmateriaali ja niittimateriaalin lujuus lisääntyy niitamalla.
Puristuslujuus per reiän vaippa, joka on suurin kuormitusarvo, ei ole yhtä selkeästi ilmaistu kuin leikkauslujuus. Kun etäisyys e arkin päästä ei ole liian suuri, niitit repivät sen; Kuva 5 näyttää erittelykuvat. Arkkien päiden leikkaamiseen tarvittava puristusjännitys reiän vaipan pitkin voi olla 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.
Kuva. 5 - Murtumien tyypit
Historialliset niittisäännöt
Niitin väli. Niittiväli e (akseliväli) on rajoitettu alaspäin helpon niittauksen, jännityshuippujen ja reiän vastuksen pienenemisen vuoksi. Niittien enimmäisetäisyys on rajoitettu, joten liittimiä ei saa avata ruostumisvaaran vuoksi eikä levyjä saa taivuttaa paineen alaisena. Suurin etäisyys riippuu levyn paksuudesta t. Rautatiesiltojen ja muiden teräsrakenteiden tavanomaiset niittivälit vaihtelevat tietyissä rajoissa. Etäisyys päästä on e1 ja se on voiman suunnassa. Etäisyys päästä e2 on kohtisuorassa voiman toiminnan suuntaan.
Niittien sijainti. Niitit on enimmäkseen järjestetty säännöllisiin niittikuvioihin ja sijoitettu suoriin linjoihin toistensa taakse. Leveämmille osille tarvitaan enemmän rivejä niittiä (kuva 1).6), jossa taulukkoa tulee noudattaa1. Leveiden kiristystankojen sisäisille rakenteellisille niiteille sitä voidaan kasvattaa jopa kaksinkertaiseksi taulukon arvoihin1.
Sl.6
Sl.7- Esimerkki profiiliteräksen niiteistä
Ruuvit ja tulpat
Ruuveja käytetään lähes aina rakenteissa, joissa liitos on varmistettava. Laadukkaasta materiaalista valmistettujen pulttien tulee siirtää voimia kitkan avulla, kun taas tulpan kuoren leikkauslujuus ja puristusjännitykset eivät vaikuta merkittävästi. Teräsrakenteissa käytetään metrisillä kierteillä varustettuja ruuveja. Ruuvien kiinnityssäännöt vastaavat niitä niiteille, joiden reiän halkaisija on sama. Pienin etäisyys ei kuitenkaan saa olla pienempi kuin e =3,5d, parempi4d. Muut etäisyydet, juuret ja lineaariset mitat ovat samat kuin niiteillä. Pultit on siirrettävä kauemmaksi toisistaan kuin niitit, koska muttereille ja pulttiavaimelle tarvitaan enemmän tilaa.
Teräsrakenteissa otetaan huomioon pääasiassa seuraavat muodot:
Raakakuusiopultit: niissä on kuusiomutteri ja aluslevy Kierteen halkaisija d =10to33 mmreiän halkaisijalla d1=11to34 mm. Nämä ruuvit koneistetaan vain kierteisiin, joten sinun on laskettava välyksellä0,5to2 mmrungon ja reiän välissä. Suuremmilla voimilla on oltava varovainen, koska pulttiliitokset osoittavat usein huomattavia muodonmuutoksia.
Kuva. 8 - Ruuvi
Screws: niiden mitat vastaavat raakakuusioruuveja, mutta niissä on tarkasti sylinterimäinen koneistettu runko, jotta ne täyttävät reiän hyvin. Kiinnitetyt ruuvit korvaavat raakaruuvit, kun on siirrettävä suurempia voimia tai kun liikkeiden on pysyttävä pienissä rajoissa.
Taustalevyt: ruuvit kiinnitetään taustalevyillä. Levyn paksuus riippuu käytetyn ruuvin koosta.
Markings: merkinnät, reikien ja ruuvien koot on annettu seuraavassa taulukossa:
Kuva. 9 - Ruuvijäljet
Yksittäisten ruuvien staattinen jännitys
Leikkausliitokset: Jännitystila pulttiliitoksissa on samanlainen kuin niitattujen liitosten jännitystila. Mitoituksessa se lasketaan leikkausjännityksen τm ja reiän koteloon kohdistuvan paineen keskiarvoilla σlm. Tiedetään, että reiän koteloon kohdistuva paine kasvaa suuresti, kun kierteet tulevat reikään, minkä vuoksi sitä tulee välttää.
Kitkavastus normaaleissa ruuviliitoksissa on pienempi kuin niitatuissa liitoksissa, koska muttereita kiristettäessä saadaan aikaan vain suhteellisen pieniä kiristysvoimia. Liiallinen kiristäminen vahingoittaa kierteitä. Se viittaa arvokkaisiin ruuveihin, joiden ansiosta liitosten kitkavastus on ratkaiseva niiden käyttäytymisen kannalta.
Asennettujen sylinterimäisten tulppien leikkauslujuus on sama kuin niittien. Staattinen repeytymistesti ei voi normaaleissa olosuhteissa määrittää mitään eroa asennettujen tulppien ja niittien välillä puristuslujuuden suhteen reiän vaippaa kohti. Väsymiskuormituksen aikana suhteellisesti pienempi kitkavastus on syynä ruuviliitosten huomattavasti erilaiseen käyttäytymiseen.
Raakaruuveilla on pienempi vastus leikkauskuormitetuissa liitoksissa aina 20% asti reiän ja ruuvin rungon välisen raon vuoksi. Tästä syystä raakaruuvien sallitut jännitykset ovat pienemmät kuin asennettujen ruuvien. Mitoitusta varten tulee ottaa rungon todellinen halkaisija d.
Nivelsuojat
Saumatulpat tarjoavat jännitystä ja painetta kestävän liitoksen, jossa liitettyjä elementtejä voidaan pyörittää. Käyttökohteet Gerber-tukien liitoksissa, ketjuripustussiltojen ripustushihnoissa, kiristettyjen tankojen liitoksissa nivelten muodossa jne. Ristikot, joissa on solmuliitokset niveleen, ns. korkilla varustettuja siltoja ei melkein enää rakenneta. Tulppiin kohdistuvat suuret kitkavoimat estävät liikkeen, kun taas keskinäinen pyöriminen saavutetaan vain suuremmilla momenteilla.
Kuva. 10 - Korkit, a) korkki ruuvilla; b) halkaistu korkki; c) yhden riippusillan pistoke
Pistokkeen jännitystila on enimmäkseen kuin niitattujen liitosten jännitystila. Tulpat mitoitetaan siten keskimääräisen leikkausjännityksen τm ja keskimääräisen puristusjännityksen reiän verhokäyrää σlm mukaan. Koska tulppien on kuitenkin pyöritettävä helposti, σlm otetaan vähemmän. Tulppien taivutusjännitykset ovat enimmäkseen merkityksettömiä, mutta ne voivat saavuttaa merkittäviä arvoja, kun liitetyt osat ovat erittäin keskittyneitä.
Jokaisessa todellisessa kohteessa käytetään nykyisiä laskentamenetelmiä, määrättyjä yhteistietoja ja valtuutetun asiantuntijan projektidokumentaatiota. Tämä teksti on säilytetty historiallisena opetusaineistona.