Продолжеток се нарекуваат врски што служат за продолжување или зголемување. Продолжетоци се, на пр., потребни затоа што достапните валани должини или ширини на лимовите не се доволни, а при монтажа се потребни поради ограничувањето на димензиите и тежината на поединечните елементи што се транспортираат. Прицврстници се нарекуваат лимовите што го покриваат прекинот во продолжетокот. Сите други врски, особено оние меѓу прачките на решетката со различни правци и носачите во различни рамнини, се означуваат како приклучоци.
Кај вообичаените продолжетоци се димензионираат прицврстниците и заковките на продолжетоците според полната сила. Според тоа, кај нормален продолжеток не се бара површините на продолжетоците да се допираат.
Главната област на примена на затегнатите и притиснатите прачки (тоа се вистински прачки, кои се оптоварени претежно со нормални сили) ја претставуваат решетките. Разгледувањата во овој оддел ја испуштаат од вид опасноста од извиткување на притиснатите прачки. Најпрво ќе се разгледува статичката јачина.
Одземање на дупки во затегнати прачки
Носивост: Напонската состојба во затегната шипка е значително локално изменета поради дупките/отворите. Во областа на пропорционалноста распоредот на напонот по ослабениот пресек одговара (сл. 1). Најголемиот надолжен напон во правоаголна шипка според А. Henning е:
maxσ = σm*[3-(d/b) + 0,8(d/b)2]
Сл. 1 - Надолжни и попречни напрегања во дупчена шипка а) според A. Henning; b) според M. Rudeloff
Во граничниот случај d/b = 0 на многу широки ламели произлегува оттука maxσ = 3σm и за случајот прикажан на сл. 1a d/b = 1/3 е maxσ = 2,42 σm. Освен надолжниот напон постојат и попречни и смолкнувачки напрегања. Најголемото напрегање е на обвивката на отворот. Таму се јавуваат првите трајни деформации, т.е. врвовите на напрегањата се разградуваат и настанува изедначување на напрегањата по пресекот. Забележливи трајни деформации во областа на отворите се јавуваат дури кога просечниот напон σm во ослабениот пресек ја надмине границата на растегнување σFO. Вкупната дилатација на прачката е при SF = Fm * σF само незначително поголема отколку кај прачка без отвори. (Fm е површината на најслабиот пресек)
Кај огледите на затегнување со занитувани прачки секогаш се јавува лом во ослабените пресеци. Оптоварувањето при лом е, во вообичаени услови, доволно точно SB = Fn * σB. Огледите на кинење на затегнати прачки со отворени дупки покажаа слики на ломови како на сл. 2.
Сл. 2 - Слики на кршење на затегнати прачки
Во испитувањата со заковени врски е покажано дека продолжетоците со појаси со еден ред заковки имаат помала отпорност од продолжетоците со повеќе редови заковки едни зад други. Според тоа просечниот напон при кршење σB во корисниот пресек изнесувал:
Постапка на димензионирање за затегнати шипови: Според вообичаениот начин на пресметка, за просечниот напон на затегање мора да важи σm = S/Fm ≤ dozσ и тоа во сите меродавни пресеци Fm. Одземањето на отворите се одредува за правиот пресек со најголем број отвори, а може да се случи прекршениот пресек со повеќе отвори да дава помала вредност Fm (сл. 2). Во тој смисол кај валани профили Fm се пресметува со развивање. Кај сложени пресеци се постапува во ист смисол.
Односот Fm/F по правило лежи меѓу 0,8 и 0,9, т.е. одбитокот на дупките ΔF = F – Fm изнесува 10% до 20% од целиот пресек F на прачката. Кај големи објекти ΔF силно влијае на тежината, па вреди да се најдат пресеци со помал одбиток на дупки.
Деформации: Еластичното издолжување на затегнати прачки со отвори е едвај поголемо од споредливи необушени прачки. Вкупното издолжување на продолжетоците е речиси исто колку и на продолжените ленти. Оттука е доволно за пресметка на деформацијата на челичните конструкции да се определат еластичните издолжувања со вредностите E и F на неослабените прачки. Безбедноста против течење кај прачките со ослабување е поголема отколку, на пример, кај притиснатите прачки.
Распределба на силите во заковките
Сл.3
Распределбата на силата S во прачката на поединечните заковки на врската зависи од нејзините еластични својства, таа е “статички неопределена”. Во случајот на сл. 3 зависи распределбата N1, N2, … од деформацијата на заковките и споените лимови, таа се менува со односот Fподврска/Fпрачка. За Fподврска ≠ Fпрачка крајните сили во заковките веќе не се подеднакво големи (сл. 50a). Со опаѓање на односот Fподврска/Fпрачка станува Nn помало, N1 се приближува до S. Спојувањето на ламели со многу различна дебелина (сл. 4b) не е целисходно поради преоптоварување на првата заковка.
Сл. 4 - Оптоварување на заковките за Fштap > Fподврзице
Ламели и подвезици крути, само заковките еластични (сл. 5a). Тогаш сите заковки имаат подеднакво свиткување, сите сили во заковките мора да бидат еднакви.
Заковките крути, само ламелите и подврзиците еластични (сл. 5b). Бидејќи издолжувањата во прачката и подврзиците меѓу првата и последната заковка мора да бидат еднакви, следува N2 = N3 = … = Nn-1 = 0, освен N1 = S * x1.
Сл.5
Вистинската распределба на силите лежи меѓу овие гранични случаи. Ако оптоварувањето се зголемува, најпрво во крајните заковки се јавува трајна деформација, најсилно оптоварените заковки се растоваруваат и распределбата на силите станува сè порамномерна. По појавата на поголеми деформации, распределбата на силите се приближува кон случајот кога ламелите и врските се крути, односно силите во заковките се речиси еднакви, во случај кога меродавно е смолкнувањето на заковките.
Оптоварување при лом: Начинот на заковување на заковките речиси и да нема влијание врз τBV. Јачината на смикнување τBV на врската практично е независна од бројот на заковки, нивниот распоред, обликот на закованата врска; оптоварувањето при лом во добра приближност одговара на рамномерно оптоварување на сите заковки. Истите тврдења важат, инаку, и за обичните врски со завртки, од каде може да се заклучи дека отпорот на лизгање нема битно влијание врз носивоста.
Димензионирање: Кај челични конструкции и централно оптоварени прачки се пресметува со рамномерна распределба, т.е. на секој заковец N = S/n. Бидејќи кај долги наставки првите заковци веќе рано се преоптоваруваат, повеќе од 6 заковци едни по други по можност се избегнуваат.
Отпор на лизгање: Лизгањето во споевите се јавува уште при релативно мало оптоварување. Отпорот на лизгање зависи пред сè од силата на затегање, која се менува под многу влијанија. Тој останува занемарен при димензионирањето на врски со заковки и досега вообичаени завртки. Се укажува на врски со завртки со високи перформанси.
Распределба на силите во заковките по ширина: При еднакви растојанија на заковките нормално на правецот на силата (сл. 6a), на поединечните заковки им припаѓаат подеднакво широки ленти a од попречниот пресек, па според тоа во првото приближување силите во заковките N = a t σ се подеднакво големи. Распределбата при нерамномерни растојанија меѓу заковките е статички неопределена; за случајот на сл. 6b таа се врши според законот на полугата.
Сл. 6
Натегната шипка
Продолжеток: Продолжеток со симетрични потпирачи (сл. 3 и 4). Силата S во прачката на местото на продолжетокот мора да ја носи само потпирачот. Заковките во продолжетокот треба исто така да се димензионираат според S, бидејќи тие мора да ја пренесат целата сила од продолжената прачка во потпирачите.
Продолжетоците со еднострано подврзување се врзани со значителни дополнителни напони на свиткување во споените ливови, подврзувањата и заковките. Едностраното покривање на продолжетоците поради големите деформации се применува само тогаш (сл. 7) кога шипот е ригиден на свиткување или кога е странично држен така што не може да се свитка.
Сл. 7
Посреден наставок – Кога врските не можат да лежат непосредно врз наставените лимови, заковките и лимовите добиваат значително поголеми напрегања на свиткување. Затоа, според бројот m меѓуслоеви, се избира поголем број n’ заковки од бројот n кај непосредното покривање на наставките.
Сл. 8
Кај сложени пресеци се распоредуваат подвезици така што да се избегнат локални зголемувања на напонот, затоа поединечните површини на подвезиците се одредуваат според површината на делот од пресекот што тие го покриваат, по можност со одржување на положбата на тежиштето. Распределбите на површините на подвезиците што отстапуваат од ова се поврзани со промени во распределбата на напонот. На сл. 9 е прикажан продолжетокот на едностен, на сл. 10 на дводелен штап со 4 вертикални лимови и еден образ помеѓу аголниците.
Сл. 9
Сл. 10
Priklučok: Za priklučocite na zategnati štapovi vo osnova važa istite zavisnosti kako i za nastavak. Ogledite pokažaа golema prednost na simetrično voveduvanje na silata. Kaj ednostran priklučok, se dobiva jako savijanje vo podolžen i poprečen pravac (sl. 11). I pokraj značajnite dopolnitelni naponi na savijanje, skoro celosno možat da bidat iskoristeni i ednostrano priklučeni L i C štapovi. Nosivosta na eden priklučok može da opadne na polovina ako ne se prezemeni merki za izjednačuvanje na dopolnitelnite momente na savijanje.
Сл.11
За покривање на продолжетоците не треба да се земаат јазолни ливови, за тоа треба да се предвидат посебни подврзувања. Приклучокот за јазолниот лим е олеснет кога поголемиот дел од пресекот на шипот паѓа во рамнината на јазолниот лим.
Сл. 12 - Приклучоци со и без приклучен аголник
Притиснат стап
За продолжување и приклучување на притиснати стапови важат истите принципи како и за затегнати стапови, и кај нив вкупната сила се пренесува преку заковки и обврзници, односно според полната површина F на стапот се димензионираат Fобврзница и Fs, одн. Fl. По правило, површините на продолжетоците не се усогласени. Во челичните конструкции во градежништвото, кај столбови што минуваат низ повеќе катови, оптоварени само на притисок, се користи можноста за минување со послабо покривање на продолжетоците. Носивоста на притиснатите стапови е исцрпена, ако претходно не настапат случаи на нестабилност, најдоцна со достигнување на границата на течење, бидејќи тогаш се јавуваат големи деформации и стапот се извиткува странично. Дупките исполнети со заковки при тоа немаат некаков забележлив влијание врз однесувањето на стапот.
Јачина на замор на заковани врски
За заморната цврстина на закованите врски првенствено се меродавни напрегањските врвови што се јавуваат на отворите. Заморната цврстина е значително намалена уште со самите отвори. Прачките со отворени отвори при огледите на замор при затегање се кршат во ослабените пресеци, и тоа заморниот лом почнува со пукнатини на работ на отворот, кои постојано се прошируваат низ пресекот. Затоа, мазните отвори се од особено значење. На сл. 13 е дадена заморната цврстина на рамни прачки при различни класи (десно е поголема класа на челик). При поголеми претходни оптоварувања σu и двата материјала поднесуваат заморна цврстина σDz над границата на течење. Амплитудата на напрегањето е за двете класи приближно еднаква.
Сл. 13 - Цврстина на замор σDz
За наизменично оптоварување на истегнување и притисок на заковани врски во основа важат слични зависности како и за еднонасочни оптоварувања. Вреди да се забележи дека амплитудата на напонот при наизменично оптоварување е поголема околу 1,5 пати (сл. 14), но дека заковките при ова оптоварување очигледно се повеќе загрозени отколку при еднонасочно оптоварување.
Сл. 14 - Јачина на замор при затегнување на заковани врски