専門家に関する重要な注意事項: これはアーカイブ用の教育テキストであり、現在の設計仕様、静的計算、または製造および組み立ての説明書ではありません。鉄骨構造の寸法決定と施工は、有効な規制と規格、認定エンジニアのプロジェクト、メーカーの文書、材料および溶接または機械的接合部の管理、および所定の安全対策に従わなければなりません。
鉄骨構造物の設計と建設は、サボ・クシッチ氏の現在の公募には含まれていない。今日の制作の焦点は、木製窓、木製アルミニウム窓、カスタムドアで構成されています。
鋼構造物には、有効なプロファイルで構成されるロッド、梁、容器、表面支持体などが含まれます。接続では、単一のユニットとして機能する構造パーツを形成するような方法で、個々のプロファイルを接続する必要があります。これは、接続が個々の部品間で発生する応力を安全に伝達できる場合にのみ達成されます。 2 つの部品間の接続に圧力のみが存在する場合、応力は接続手段と要素の間の直接接触によって伝達されます。固定接続に加えて、特定の動きを可能にする可動接続もあります（ジョイント、中央プラグ、プーラー、ベアリングなど）。
リベット
リベットについては基本的なことだけを説明します。今日ではリベットはほとんど使用されておらず、ネジに置き換えられています。これらは釘に似たプラグで、接合する部品の開口部に配置され、リベットで固定されます。未加工リベット (図 1) は丸鋼から作られています。鉄骨構造の場合、リベットは真っ赤に光って打たれます。リベットを固定する際、既存の生のリベットヘッドは適切なツールでしっかりとサポートされます。エンドヘッドは、リベットネックが完全に打ち込まれた後にのみ、主に空気圧で駆動されるハンマーを使用して成形されます。リベットの品質を確保するには、リベットのネックが穴を完全に埋めることが非常に重要です。リベットの直径は穴の直径より小さい1mm。エンドヘッドの形状が決まる前に、リベットのネックを圧力またはパンチによって圧縮する必要があります。
図1 - a) 未加工リベット; b) 半円形の頭を持つリベット。 c) 皿頭付きリベット。 d) ボイラー用半円頭リベット
個々のリベットの応力と強度（静的）
せん断接続 (図 2) は、鋼構造におけるリベットの最も重要な応用分野を形成します。リベットネックのせん断負荷セクションの数に応じて、ワンピース接続、ツーピース接続、およびマルチピース接続が区別されます（図3）。図に示す接続では、 4 (ダブルカット接続) 対称電圧状態があります。
図2
図3 - ワンピースおよびツーピース接続
ドアと穴のケーシングの間の圧力は、リベットの厚さと接合部分の寸法によって異なります。それらの分布は図で与えられます。 4a.実際の計算では、シートの厚さ全体にわたって電圧が均一に分布していると仮定しました (図 4b)。リベットネック周囲の応力分布を図に示します。 4c.寸法の場合、図に従って直径全体に均等に分布して計算されます。 4d。 σlm の平均値は、ホールエンベロープの両端の電圧です。
図4 - 穴エンベロープごとの電圧。 a) および c) 実数。 b) および d) 通常の計算仮定
リベットの通常計算
せん断強度は主にリベットの材質に依存します。試験結果を評価する際には、リベットの材質がシートを接合する材質とは異なること、およびリベットの材質の強度がリベット留めによって増加することに留意する必要があります。
最大荷重値としての穴エンベロープあたりの圧縮強度は、せん断強度ほど明確に表現されません。シートの端からの距離 e が小さすぎると、リベットがシートを引き裂いてしまいます。図5に分解イメージを示します。シートの端をせん断するために必要な、穴の包絡線に沿った圧潰応力は、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.
図5 - 骨折の種類
歴史的なリベットルール
リベット間隔。リベット間隔 e (ホイールベース) は、リベット締めが容易で、応力のピークがあり、穴の抵抗が減少するため、下方に制限されます。リベットの最大間隔は限られているため、錆びる危険性があるためコネクタを開いたり、圧力を受けてシートを曲げたりしてはなりません。最大距離はシートの厚さ t によって異なります。鉄道橋やその他の鋼構造物の通常のリベット間隔は、一定の制限内で異なります。端からの距離は e1 で、力の方向にあります。端部 e2 からの距離は、力の作用方向に対して垂直です。
リベット留めの位置。リベットは通常、規則的なリベット パターンで配置され、互いに直線状に配置されます。より広いセクションの場合は、より多くのリベットの列が必要です (図 6)。その場合は、表 1 に従う必要があります。ワイドテンションロッドの内部構造リベットの場合、表1の値の2倍まで増やすことができます。
図6
図7 - 形鋼用リベットの例
ネジとプラグ
ねじは、接続を固定する必要がある構造でほぼ常に使用されます。高品質の材料で作られたボルトは摩擦によって力を伝達する必要がありますが、プラグ シェルのせん断強度や圧縮応力は大きく影響しません。鉄骨構造ではメートルねじのねじが使用されます。ネジを適用するためのルールは、同じ穴径 d のリベットのルールに対応します。ただし、最小距離は e = 3,5d、できれば 4d 未満であってはなりません。他の距離、ルート、直線の測定値はリベットの場合と同じです。ナットとボルトレンチのためのスペースがより必要になるため、ボルトはリベットよりも相互にさらにオフセットする必要があります。
鋼構造物の場合、主に以下の形式が考えられます。
未加工六角ボルト: 六角ナットとワッシャーが付いています。ねじ径 d = 10 ～ 33 mm、穴径 d1 = 11 ～ 34 mm。このネジはネジ部のみに加工されているため、本体と穴の間に0,5～2 mmの隙間を設けてください。ネジによる接続は大きな変形を示すことが多いため、大きな力を加えると注意が必要です。
図8 - ネジ
ネジ: 寸法は未加工の六角ネジに対応していますが、穴をしっかりと埋めることができるように、精密に機械加工された円筒形の本体を備えています。より大きな力を伝達する必要がある場合、または接続部の動きを小さな制限内に抑える必要がある場合は、未加工のネジをはめ込みネジに置き換えます。
バッキングプレート: ネジはバッキングプレートとともに適用されます。プレートの厚みは使用するネジのサイズによって異なります。
マーキング: マーキング、穴、ネジのサイズは次の表に示されています:
図9 - ネジ跡
各ネジの静的応力
せん断接合: ボルト接合の応力状態は、リベット接合の応力状態と同様です。寸法を決める際には、せん断応力τmと穴のケーシングにかかる圧力σlmの平均値を用いて計算されます。ねじが穴に入る際、穴のケーシングにかかる圧力が大幅に増加することが知られているため、これは避けるべきです。
通常のネジによる接続では、ナットを締め付ける際に比較的小さな締め付け力しか得られないため、摩擦抵抗がリベット継手よりも低くなります。締めすぎるとネジ山を損傷します。接続部の摩擦抵抗がその動作にとって重要となる、価値の高いネジを指します。
嵌合円筒プラグのせん断強度はリベットと同等です。通常の状況では、静的引裂き試験では、穴エンベロープあたりの圧縮強度の点で、取り付けられたプラグとリベットの違いを判断することはできません。疲労負荷がかかると、それに比例して摩擦抵抗が低下し、ネジとの接続動作が大きく異なる原因になります。
粗ネジは、穴とネジ本体との間に隙間があるため、20%までのせん断負荷がかかる接続における抵抗が低くなります。このため、生ねじの許容応力は、はめ込みねじよりも低くなります。寸法を決定するには、本体の実際の直径を測定する必要があります。
ジョイントキャップ
ジョイント キャップは張力や圧力に耐える接続を提供し、接続された要素を回転させることができます。ガーバーサポートの接合部、チェーン吊り橋の吊り下げベルト、ジョイントの形で張られたロッドの接続部などに適用されます。いわゆるジョイントに結び目で接続されたグリッド。 _コルクの付いた橋_は、もうほとんど建設されません。プラグに発生する大きな摩擦力が動きを妨げますが、相互の回転はより大きなモーメントによってのみ実現されます。
図10 - キャップ、a) ネジ付きキャップ。 b) スプリットのあるコルク。 c) 片方の吊り橋のプラグ
プラグ内の応力状態は、リベット接続とほぼ同様です。したがって、プラグの寸法は、平均せん断応力 τm と穴包絡線あたりの平均圧縮応力 σlm に従って決定されます。ただし、プラグを回転しやすくする必要があるため、σlmは小さくなります。プラグの曲げ応力はほとんどの場合重要ではありませんが、接合部分が高度に集中している場合、重大な値に達する可能性があります。
各実際のオブジェクトには、現在の計算方法、指定されたジョイントの詳細、および認可された専門家のプロジェクト文書が使用されます。このテキストは歴史的な教育資料として保存されています。