Viktig ekspertmerknad: Dette er en arkiveringsundervisningstekst, ikke en gjeldende designspesifikasjon, statisk beregning eller produksjons- og monteringsinstruksjoner. Dimensjonering og utførelse av stålkonstruksjoner må følge gyldige forskrifter og standarder, prosjektet til en autorisert ingeniør, produsentens dokumentasjon, kontroll av materialer og sveisede eller mekaniske skjøter, samt foreskrevne sikkerhetstiltak.
Design og konstruksjon av stålkonstruksjoner er ikke en del av det nåværende offentlige tilbudet til Savo Kusić. Dagens produksjonsfokus består av trevinduer, tre-aluminiumsvinduer og tilpassede dører.
I stålkonstruksjoner er det stenger, bjelker, kar, overflatestøtter osv. sammensatt av gyldige profiler. Forbindelser skal forbinde individuelle profiler på en slik måte at de danner konstruksjonsdeler som fungerer som en enhet. Dette oppnås bare hvis forbindelsene trygt kan overføre spenningene som oppstår mellom de enkelte delene. Når det kun er trykk i forbindelsen mellom de to delene, overføres spenningen ved direkte kontakt mellom forbindelsesanordningen og elementet. I tillegg til faste koblinger finnes det også bevegelige koblinger som muliggjør visse bevegelser (skjøter, sentrale plugger, avtrekkere, lagre osv.).
Nagler
Bare det grunnleggende vil bli sagt om nagler, for i dag er de nesten ikke i bruk - de er erstattet av skruer. Dette er plugger, lik spiker, som er plassert i åpningene i delene som skal skjøtes og deretter nagles. Rånagler (fig. 1) er laget av valset rundt stål. Ved stålkonstruksjoner er naglene naglet i en knallrød glød. Ved nagling støttes det eksisterende rånaglehodet godt med egnet verktøy. Endehodet er formet ved hjelp av en hammer, for det meste pneumatisk drevet, først etter at naglehalsen er helt drevet. For kvaliteten på naglingen er det svært viktig at halsen på naglen må fylle hullene helt. Diameteren på naglen er 1mm mindre enn diameteren på hullet, halsen på naglen må komprimeres med trykk eller slag før endehodet tar form.
Fig. 1 - a) Rå nagle; b) Nagle med halvsirkelformet hode; c) Nagle med forsenket hode; d) Nagle med halvsirkelformet hode for kjeler
Stress og styrke til individuelle nagler (statisk)
Skjærforbindelser (fig. 2) utgjør det viktigste bruksområdet for nagler i stålkonstruksjoner. I henhold til antall skjærbelastede seksjoner av naglehalsen, skilles koblinger i ett, to og flere deler (fig. 3). Med koblingen vist i fig. 4 (dobbelt kutt-tilkobling) det er en symmetrisk spenningstilstand.
Sl.2
Fig. 3 - Ett- og todelt tilkobling
Trykkene mellom døren og hulenes foringsrør avhenger av tykkelsen på naglene og dimensjonene til de sammenføyde delene; deres fordeling er gitt ved fig. 4a. For den praktiske beregningen ble det antatt en jevn fordeling av spenning over platetykkelsen (fig. 4b). Spenningsfordelingen rundt omkretsen av naglehalsen er gitt i fig. 4c. For dimensjonering beregnes det med jevn fordeling over diameteren etter fig. 4d. Gjennomsnittsverdien av σlm er spenningen over hullets konvolutt.
Fig. 4 - Spenninger per hullkonvolutt; a) og c) ekte; b) og d) vanlige beregningsforutsetninger
Normal beregning av nagler
Skjærfastheten avhenger først og fremst av naglematerialet. Ved vurdering av testresultatene bør det tas hensyn til at materialet til naglene er forskjellig fra det som arkene er skjøtet fra og at styrken til naglematerialet økes ved nagling.
Trykkstyrken per hullomhylling, som høyeste belastningsverdi, er ikke så tydelig uttrykt som skjærstyrken. Når avstanden e fra enden av arket ikke er for stor, river naglene det; Fig. 5 viser sammenbruddsbilder. Knusespenningen langs hullkonvolutten, som kreves for å skjære endene av arkene, kan være < 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.
Fig. 5 - Typer brudd
Historiske nagleregler
Nagleavstand. Nagleavstanden e (akselavstanden) er begrenset nedover på grunn av enkel nagling, spenningstopper og reduksjon av hullmotstand. Den maksimale avstanden på naglene er begrenset, så koblingene må ikke åpnes på grunn av fare for rust, og heller ikke må arkene bøyes under trykk. Den største avstanden avhenger av arktykkelsen t. De vanlige nagleavstandene for jernbanebroer og andre stålkonstruksjoner er forskjellige innenfor visse grenser. Avstanden fra enden er e1, og den er i retning av kraften. Avstanden fra enden e2 er vinkelrett på kraftvirkningsretningen.
Nileposisjon. Naglene er stort sett arrangert i vanlige naglemønster og plassert i rette linjer bak hverandre. For bredere seksjoner kreves det flere rader med nagler (fig. 6), hvorved tabellen 1 skal følges. For interne strukturnitter av brede strekkstenger kan den økes til å doble verdiene fra tabell 1.
Fig. 6
Fig. 7 - Eksempel på nagler for profilert stål
Skruer og plugger
Skruer brukes nesten alltid i konstruksjoner der det er nødvendig å sikre forbindelsen. Bolter av høykvalitetsmateriale skal overføre krefter ved friksjon, mens skjærstyrken og trykkspenningene på pluggskallet ikke bidrar nevneverdig. I stålkonstruksjoner brukes skruer med metriske gjenger. Reglene for påføring av skruer tilsvarer reglene for nagler med samme hulldiameter d. Den minste avstanden må imidlertid ikke være mindre enn e = 3,5d, helst 4d. Andre avstander, røtter og lineære mål er de samme som for nagler. Boltene må være mer forskjøvet fra hverandre enn naglene, på grunn av større behov for plass til mutrene og boltnøkkelen.
For stålkonstruksjoner vurderes hovedsakelig følgende former:
Rå sekskantbolter: har sekskantmutter og skive Gjengediameter d = 10 til 33 mm med hulldiameter d1 = 11 til 34 mm. Disse skruene er kun maskinert i gjengene, så tillat et gap på 0,5 til 2 mm mellom huset og hullet. Forsiktighet bør utvises med høyere krefter, siden koblinger med skruer ofte viser betydelige deformasjoner.
Fig. 8 - Skrue
Skruer: deres dimensjoner tilsvarer rå sekskantskruer, men de har en nøyaktig sylindrisk maskinert kropp slik at de fyller hullet godt. Monterte skruer erstatter råe når større krefter må overføres eller når bevegelser i koblinger må holdes innenfor små grenser.
Bakplater: skruer påføres med støtteplater. Tykkelsen på platen avhenger av størrelsen på skruen som brukes.
Markings: merkinger, hull og skruestørrelser er gitt i følgende tabell:
Fig. 9 - Skruemerker
Statisk spenning av individuelle skruer
Skjærforbindelser: Spenningstilstanden i boltede forbindelser er lik den i naglede forbindelser. Ved dimensjonering beregnes det med gjennomsnittsverdiene av skjærspenningen τm og trykket på foringsrøret til hullet σlm. Det er kjent at trykket på foringsrøret til hullet øker kraftig når gjengene går inn i hullet, noe som derfor bør unngås.
Friksjonsmotstanden i normale koblinger med skruer er lavere enn i naglede beslag, fordi ved tiltrekking av mutterne kan kun relativt små tiltrekkingskrefter oppnås. Å stramme for mye vil skade gjengene. Det refererer til de høyverdige skruene som gjør friksjonsmotstanden i forbindelsene avgjørende for deres oppførsel.
Skjærstyrken til monterte sylindriske plugger er den samme som for nagler. En statisk rivetest kan under normale omstendigheter ikke fastslå noen forskjell mellom monterte plugger og nagler når det gjelder trykkstyrke per hullomhylling. Under utmattingsbelastning er den proporsjonalt lavere friksjonsmotstanden årsaken til betydelig forskjellig oppførsel av forbindelser med skruer.
Råskruer har en lavere motstand i skjærbelastede forbindelser opp til 20% på grunn av gapet mellom hullet og skruekroppen. Av denne grunn er de tillatte spenningene for ubehandlede skruer lavere enn for monterte. For dimensjonering bør den faktiske diameteren på kroppen tas d.
Skjøthetter
Skjøtehettene gir en forbindelse som er motstandsdyktig mot strekk og trykk, hvor de tilkoblede elementene kan roteres. Påføring ved skjøter av Gerber-støtter, opphengsbelter av kjedehengebroer, koblinger av oppspente stenger i form av skjøter etc. Gitter med koblinger i knuter til skjøten, såkalte. bruer med korker bygges nesten ikke lenger. Store friksjonskrefter, som oppstår på pluggene, hindrer bevegelse, mens gjensidig rotasjon oppnås kun med større momenter.
Fig. 10 - Caps, a) hette med skrue; b) kork med splitt; c) plugg av en hengebro
Spenningstilstanden i pluggen er for det meste som for naglede forbindelser. Plugger dimensjoneres derfor etter gjennomsnittlig skjærspenning τm og gjennomsnittlig trykkspenning per hullomhylling σlm. Siden pluggene må roteres lett, tas imidlertid σlm mindre. Bøyespenninger i plugger er stort sett ubetydelige, men de kan nå betydelige verdier når de sammenføyde seksjonene er svært konsentrerte.
Gjeldende beregningsmetoder, foreskrevne fellesdetaljer og prosjektdokumentasjon fra en autorisert ekspert brukes for hvert reelt objekt. Denne teksten er bevart som en historisk pedagogisk ressurs.