Ferbiningen wurde ferbinings neamd dy’t tsjinje foar ferlinging of fergrutting. Ferbiningen binne bygelyks needsaaklik om’t de beskikbere walste lingten of breedten fan platen net genôch binne; by de montage binne se nedich fanwegen de beheining fan de ôfmjittings en it gewicht fan yndividuele eleminten dy’t ferfierd wurde. Omsnoeringen wurde de platen neamd dy’t de ûnderbrekking yn de ferbining oerdekke. Alle oare ferbiningen, benammen dy tusken staven fan in traljewurk yn ferskillende rjochtingen en dragers yn ferskillende flakken, wurde oantsjut as oanslutingen.
By gewoane ferbiningen wurde de omsnoeringen en klinknagels fan de ferbiningen dimensionearre neffens de folsleine krêft. Dêrom wurdt by in normale ferbining net easke dat de ferbiningsflakken inoar reitsje.
It wichtichste tapassingsgebiet fan trek- en drukstêven (dat binne echte stêven, dy’t benammen troch normale krêften belêste wurde) wurdt foarme troch fakwurken. By de beskôgingen yn dizze seksje wurdt it gefaar fan knik fan drukstêven bûten beskôging litten. Earst sil de statyske sterkte besjoen wurde.
Aftrek fan gatten yn trekstêven
Draging: De spanningsstân yn in trekstêf is troch gatten/iepeningen lokaal sterk feroare. Yn it gebiet fan de proportionaliteit komt de spanningsferdieling oerien mei de ferdieling oer de ferswakke doorsnede (fig. 1). De grutste lingtespanning yn de rjochthoekige stêf is neffens A. Henning:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Ofb. 1 - Lingte- en dwars spanningen yn in boarre stêf a) neffens A. Henning; b) neffens M. Rudeloff
Yn it grinsgefal d/b = 0 fan tige brede lamellen folget dêrút maxσ = 3σm en foar it gefal werjûn op ôfbylding 1a d/b = 1/3 is maxσ = 2,42 σm. Njonken de lingtespanning binne der ek dwars- en skouspanningen. De grutste spanning sit op de omhulling fan it gat. Dêr ûntsteane de earste duorsume deformaasjes, dat wol sizze de spanningsspitsen wurde ôfbrutsen en der ûntstiet gelijkmaking fan de spanningen oer de doorsnede. Opfallende duorsume deformaasjes yn de gebieten fan de gatten ûntsteane pas as de gemiddelde spanning σm yn de ferswakke doorsnede de streksgrins σFO oerskriuwt. De totale ferlinging fan de stêf is by SF = Fm * σF mar ûngefear wat grutter as by in stêf sûnder gatten. (Fm is it flak fan de swakste doorsnede)
By trekproeven mei klinke staven ûntstiet breuk altyd yn de ferswakke trochsneden. De breuklast is, ûnder gewoane omstannichheden, foldwaande krekt SB = Fn * σB. Proeven mei trochsnijden fan spande staven mei iepen gatten lieten breukbylden sjen lykas op ôfbylding 2.
Ofb. 2 - Ofbylden fan it brekken fan trekstangen
Yn proeven mei klinkferbiningen is oantoand dat ferlingings mei omsnoeringen mei ien rige klinknagels in lytser wjerstân hawwe as ferlingings mei mear rigen klinknagels efterinoar. Dêrmei wie de gemiddelde spanning by brek, σB, yn de nuttige trochsneed:
Berekkeningsproseduere foar trekstêven: Neffens de gewoane rekkenwize moat foar de gemiddelde trekspanning jilde σm = S/Fm ≤ tastσ en dat yn alle bepalende doorsneden Fm. De ôftrek fan gatten wurdt bepaald foar de rjochte doorsnede mei it grutste tal gatten, en it kin barre dat in brutsen doorsnede mei mear gatten in lytsere wearde Fm jout (fig. 2). Yn dy sin wurdt by walste profilen Fm mei ûntwikkeling berekkene. By gearstalde doorsneden wurdt yn deselde sin hâneld.
De ferhâlding Fm/F leit neffens de regel tusken 0,8 en 0,9, dat wol sizze dat de gatôftrek ΔF = F – Fm 10% oant 20% fan de hiele trochsneed F fan de stêf bedraacht. By grutte bou-objekten hat ΔF in grutte ynfloed op it gewicht, sadat it de muoite wurdich is trochsneden mei in lytsere gatôftrek te finen.
Ferfoarmingen: De elastyske ferlinging fan trekstêven mei gatten is hast net grutter as dy fan ferlykbere net-boarre stêven. De totale ferlinging fan ferbiningen is hast like grut as dy fan ferlinge lamellen. Dêrom is it foar de berekkening fan de ferfoarming fan stielen konstruksjes genôch om de elastyske ferlingingen mei de wearden E en F fan ûnferweakke stêven te bepalen. De feiligens tsjin streamen is by stêven mei ferweakking grutter as bygelyks by drukstêven.
Ferdieling fan krêften yn de klinknagels
Ôfb. 3
De ferdieling fan de krêft S yn de stêf oer de aparte rivetten fan de ferbining hinget ôf fan har elastyske eigenskippen, se is “statysk ûnbepaald”. Yn it gefal fan ôfb. 3 hinget de ferdieling N1, N2, … ôf fan de ferfoarming fan de rivetten en de ferbûne platen; se feroaret mei de ferhâlding Fpodvezice/Fštapa. By Fpodvezice ≠ Fštapa binne de einkrêften yn de rivetten net mear like grut (ôfb. 50a). Mei it ôfnimmen fan de ferhâlding Fpodvezice/Fštapa wurdt Nn lytser, N1 komt tichter by S. It ferbinen fan lamellen mei hiel ferskillende dikte (ôfb. 4b) is net doelmjittich fanwege oerlêst fan de earste rivet.
Fig. 4 - Belêsting fan de klinknagels foar Fštap > Fpodvezice
Lamelen en trekbannen stiif, allinnich de klinknagels elastysk (fig. 5a). Dan krije alle klinknagels likefolle bûging, alle krêften yn de klinknagels moatte gelyk wêze.
Klinknagels stiif, allinnich de platen en trekstangen elastysk (fig. 5b). Om’t de ferlingingen yn de stêf en de trekstangen tusken de earste en de lêste klinknagel gelyk wêze moatte, folget N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, útsein N1 = S * x1.
Afb. 5
De werklike ferdieling fan krêften leit tusken dizze grinsgefallen. As de belesting tanimt, ûntstiet earst yn de einrivetten in permaninte ferfoarming, de swierst belaste rivetten wurde ûntlast en de krêftferdieling wurdt hieltyd evenrediger. Nei it ûntstean fan gruttere ferfoarmingen komt de krêftferdieling tichter by it gefal dêr’t de lamellen en trekstangen stiif binne, dat wol sizze de krêften yn de rivetten binne hast allegear gelyk, yn it gefal dat de skuorjen fan de rivetten bepalend is.
Belêsting by breuk: De wize fan it klymen fan de klinknagels hat hast gjin ynfloed op τBV. De skuifsterkte τBV fan de ferbining is yn prinsipe ûnôfhinklik fan it tal klinknagels, harren ferdieling, de foarm fan de klymde ferbining; de belêsting by breuk komt yn in goede benadering oerien mei in gelikense belêsting fan alle klinknagels. Deselde útspraken jilde trouwens ek foar gewoane boutferbiningen, wêrút ôflaat wurde kin dat ferset tsjin gliden gjin essinsjele ynfloed hat op de draachkapasiteit.
Dimensionearring: By stielen konstruksjes en sintraal belêste staven wurdt rekken holden mei in gelikense ferdieling, dus per elke klinknagel N = S/n. Omdat by lange ferlingingen de earste klinknagels al gau oerbelêste reitsje, wurdt it út praktyske oerwagings foarkar jûn oan it mijen fan mear as 6 klinknagels efter elkoar.
Glijweerstand: Gliden yn ferbiningen komt al by relatyf lytse belêsting foar. De glijweerstand hinget yn de earste plak ôf fan de klemkrêft, dy’t ûnder ynfloed fan ferskate faktoaren feroaret. Dy wurdt by it dimensionearjen fan ferbiningen mei klinknagels en de oant no ta gewoane bouten bûten beskôging litten. Der wurdt wiisd op ferbiningen mei heechweardige bouten.
Ferdieling fan krêften yn de klinknagels oer de breedte: By gelikense ôfstannen fan de klinknagels loodrecht op de rjochting fan de krêft (ôfb. 6a) hearre by de yndividuele klinknagels like brede stroken a fan de trochsneed, dêrom binne yn earste benadering de krêften yn de klinknagels N = a t σ like grut. De ferdieling by ûngelikense ôfstannen tusken de klinknagels is statysk ûnbepaald; foar it gefal op ôf. 6b ferrint dy neffens de hefboomwet.
Fig. 6
Trekstêf
Fervolg: Fervolg mei symmetrische ûnderstypings (sl. 3 en 4). De krêft S yn de stêf op it plak fan de ferbining moat allinne troch de ûnderstyping droegen wurde. De klemmen yn de ferbining moatte ek neffens S dimensionearre wurde, om’t se de hiele krêft fan de ferlinge stêf oerbringe moatte nei de ûnderstypingen.
Folchferbiningen mei ien-sided ûnderbining binne ferbûn mei oanmerklike tafoege bûgingsspanningen yn de ferbûne platen, ûnderbiningen en klinknagels. Ien-sided ôfdekking fan folchferbiningen wurdt troch de grutte deformaasjes allinnich dan tapast (ôfb. 7) as de stêf stiif is tsjin bûgen of as er sydlings fêsthâlden wurdt sadat er net bûge kin.
Fig. 7
Tuskenstek - As de oerlappen net streekrjocht op de trochlêste platen lizze kinne, krije de klinknagels en platen folle gruttere bûgingsspanningen. Dêrom wurdt neffens it tal m tuskenlagen in grutter tal n’ klinknagels keazen as it tal n by direkte ôfdichting fan de ferbiningen.
Ôfb. 8
By komplekse trochsneedings wurde de ophinging sa ferdield dat lokale spanningspieken foarkommen wurde; dêrom wurde de aparten oerflakken fan de ophinging bepaald neffens it oerflak fan it diel fan de trochsneed dat se bedekke, by foarkar mei behâld fan it swiertepunt. Ferdielingen fan it oerflak fan de ophinging dy’t hjirfan ôfwike, hingje gear mei feroarings yn de spanningsferdieling. Op fig. 9 is de ferlinging fan de ienwandige, op fig. 10 fan de twadielige stêf mei 4 fertikale platen en ien flak tusken de hoeke-izers werjûn.
Ofb. 9
Fig. 10
Oansluting: Foar oanslutingen fan trekstangen jilde yn wêzen deselde ferhâldingen as foar de ferlinging. Proeven hawwe it grutte foardiel fan symmetryske krêftyntroduksje oantoand. By in iensidige oansluting ûntstiet sterke bûging yn lingte- en trochsneedrjochting (fig. 11). Nettsjinsteande de wichtige tafoeging fan bûgspanningen kinne ek iensidich oansletten L- en C-stangen hast folslein benut wurde. De draachkrêft fan in oansluting kin oant de helte ôfnimme as der gjin maatregels nommen binne om de tafoege bûgmominten út te lykwikjen.
Fig. 11
Foar it bedekken fan folchferbiningen mei men gjin knoopplaten nimme, dêrfoar moatte spesjale ûnderbiningseleminten foarsjoen wurde. De oansluting foar de knoopplaat wurdt makliker as it grutste part fan de trochsnede fan de stêf yn it flak fan de knoopplaat falt.
Ofb. 12 - Ferbiningen mei en sûnder ferbiningshoeke
Drukte peal
Foar it ferlingen en oansluten fan drukstaven jilde deselde prinsipes as foar trekstaven, en by harren wurdt de totale krêft ek oerdroegen troch klinknagels en ferbiningstrips, dat wol sizze: neffens it folsleine oerflak F fan de stêf wurde Fferbiningstrip en Fs, resp. Fl, dimensjonearre. Yn it algemien binne de oerflakken fan ferlingen net op elkoar ôfstimd. Yn stielkonstruksjes fan de bou, by kolommen dy’t troch mear ferdjippings rinne en allinnich op druk belêste binne, wurdt de mooglikheid fan trochrin brûkt mei in lytsere oerlap fan de ferlingen. It draachfermogen fan drukstaven is útput, as der foardat gjin gefallen fan ûnstabiliteit foarkomme, yn it lêste gefal by it berikken fan de streamgrins, om’t dan grutte ferfoarmingen ûntsteane en de stêf sydlings útknikt. Mei klinknagels folle gatten hawwe dêrby gjin merkbere ynfloed op it gedrach fan de stêf.
Fermoegenssterkte fan klinkferbiningen
Foar de wurgenssterkte fan klinkferbiningen binne yn it foarste plak de spanningspieken fan belang dy’t by de gatten foarkomme. De wurgenssterkte wurdt al troch de gatten sels sterk fermindere. Stêven mei iepen gatten brekke by wurgensproeven ûnder trek yn ferswakke trochsneedpartijen, en de wurgensbrek begjint mei skuorren oan de râne fan it gat, dy’t har hieltyd fierder troch de trochsneed útwreidzje. Dêrom binne glêde gatten fan bysûnder belang. Op ôfb. 13 is de wurgenssterkte fan platte stêven by ferskillende klassen jûn (rjochts is de hegere stielklasse). By hegere foarbelastingen σu drage beide materialen wurgenssterkten σDz boppe de rekgrins. De spanningsamplitude is foar beide klassen sawat gelyk.
Ofb. 13 - Duorsumens by wurgens σDz
Foar wikseljende belêsting op trek en druk fan klinkferbiningen jilde yn essinsje ferlykbere ôfhinklikheden as foar ienrjochtingsbelêstingen. It is de muoite wurdich te notearjen dat de spanningsamplitude by wikseljende belêsting sa’n 1,5 kear grut is (ôfb. 14), mar dat de klinknagels ûnder dizze belêsting fansels folle mear bedrige binne as by ienrjochtingsbelêsting.
Afb. 14 - Wurgenssterkte by trek fan klinkferbiningen