05 Calculul Imbinari Cu Suruburi 2B Demonstratie Rev 01
-
Upload
ionete-valentin -
Category
Documents
-
view
1.627 -
download
112
description
Transcript of 05 Calculul Imbinari Cu Suruburi 2B Demonstratie Rev 01
1
IMBINARI CU SURUBURI:
Imbinarile cu suruburi sunt folosite pentru transmiterea incarcarilor de la un element la altul
sau de la un element la sistemul de fundare. Distributia si modul de alcatuire ale unei imbinari cu
suruburi trebuie sa fie compatibile cu tipul de incarcare ce trebuie preluata si transmisa de elementul
respectiv.
TIPURI DE SURUBURI:
In constructii sunt folosite doua tipuri de suruburi:
- suruburi obisnuite: grupele 4.6, 5.6, 6.6, 6.8
- suruburi de inalta rezistenta: grupele 8.8 si 10.9
TIPURI DE IMBINARI:
- imbinari pasuite: ) sau precise
- imbinari nepasuite: ) sau semiprecise
Suruburile obisnuite pentru constructii
Suruburile sunt alcatuite sub forma unor tije cilindrice, filetate, prevatute cu un capat hexagonal, piulitele ce se infileteaza pe tijele cilindrice si saibe ce asigura o asezarea cat mai buna a pilutelor pe pachetul de piese stranse de suruburi. Saibele sunt confectionate dintr-un material dur si au rolul sa reduca deformarea locala a pieselor ce se poate produce in timpul strangerii.
Fig. 1 a,b suruburi brute (grosolane), c - saiba, d - piulita, e - suruburi semiprecise, precise
2
Fig. 2 - Notatii generale, elementele unei imbinari cu suruburi
Fig. 3 - Conditiile constructive pentru dispunerea suruburi
3
INDICAREA SURUBURILOR:
x1= sistemul international de masurare "metric"
x2= diametru nominal al surubului (in mm)
x3=lungimea tijei surubului (in mm), depinde de grosimea totala a pachetului de piese stranse
x4 si x5=informatii privind proprietatile mecanice ale materialului din care este fabricat surubul
x4=
x5=
TIPURI DE SOLICITARI ALE IMBINARILOR:
A. Imbinarile solicitate in planul lor (in planul perpendicular pe axul tijelor suruburilor)
Sub efectul solicitarilor in planul imbinarii, in suruburi se dezvolta efecte de forfecare, incovoiere si
strivire a materialului din care sunt realizate piesele. Cedarea unei astfel de imbinari se poate realiza fie prin
forfecarea suruburilor fie prin strivirea materialului pieselor imbinate.
Eforturi maxime in suruburi:
- efortul maxim generat de actiunea forta axiala
- efortul maxim generat de actiunea fortei taietoare
- efortul maxim generat de actiunea momentului incovoietor in raport cu axa y-y
- efortul maxim generat de actiunea momentului incovoietor in raport cu axa z-z
- efortul rezultant maxim ce se inregistreaza in surubul cel mai solicitat
4
Demonstratie - evaluarea efortului maxim generat de actiunea momentului:
Fie: forta produsa de momentul incovoietor intr-un surub aflat la distanta egala cu unitatea.
si
forta produsa de momentul incovoietor intr-un surub aflat la o distanta egala cu "ri"
rezulta:
rezulta:
din geometrie rezulta:
si
efortul maxim apare in surubul aflat la distanta maxima fata de centrul de rotire:
5
Efortul capabil la forfecare al unui surub :
- cand planul de forfecare se suprapune pe zona filetata a surubului:
v = 0.6 - pentru grupele 4.6, 5.6 si 8.8
v = 0.5 - pentru grupele 4.8, 5.8 si 6.8 si 10.9
nv = numarul de suprafete de forfecare
- cand planul de forfecare nu se suprapune pe zona filetata a surubului v = 0.6
Efortul capabil de strivire al peretilor gaurii:
- unde sunt coeficienti care tin seama de conformarea imbinarii (distanta intre
suruburi)
- b este valoarea minima dintre d, sau 1.0
- iar d pe directia de transmitere a fortei:
-pentru suruburile de capat ale imbinarii
-pentru suruburile interioare imbinarii
- perpendicular pe directia de transmitere a fortei:
-pentru suruburile marginale ale imbinarii
-pentru suruburile interioare ale imbinarii
6
B. Suruburi pretensionate:
pentru imbinari solicitate in planul lor se mai folosesc si imbinari de inalta rezistenta, care transmit eforturile
de la un element la altul prin frecarea ce se dezvolta intre piesele imbinate datorita pretensionarii suruburilor.
Pretensionarea suruburior se realizeaza doar pentru suruburile care fac parte din grupele 8.8 si 10.9.
Capacitatea la lunecare a unui surub de inalta rezistenta se calculeaza cu relatia :
ks – tine seama de dimensiunile gaurilor prevazute in piese, raportate la diametrul suruburilor
n – numarul suprafetelor de lunecare
- coeficient de frecare ce depinde de gradul de prelucrare a suprafetelor matalicepuse in contact
- coeficient partial de siguranta pentru rezistenta la lunecare la SLU
- coeficient partial de siguranta pentru rezistenta la lunecare la SLS
Fp,C = 0.7fubAs - forta de pretensionare in surub
Efortul in sturuburi dupa strangere - M20x100 Efort si deformatii exagerate in surub dupa strangere - M20x100
7
Imbinari solicitate in plan perpendicular pe planul imbinarii:
Eforturi in suruburile cele mai solicitate:
efortul maxim generat de actiunea forta axiala
efortul maxim generat de actiunea fortei taietoare
efortul maxim generat de actiunea momentului incovoietor
= numarul de randuri verticale pe care sunt dispuse suruburile
= distanta de la centrul de rotire pana la surub
efortul rezultant maxim ce se inregistreaza in surubul cel mai solicitat
reprezinta forta maxima de compresiune in talpa comprimata a unui profil, reprezentand in acelasi timp si centru de rotire a imbinarii sub actiunea fortelor exterioare
Demonstratie - evaluarea efortului maxim generat de actiunea momentului:
Din ecuatia de echilibru fizic rezulta:
Din geometrie rezulta (triunghiuri asemenea):
8
...
inlocuind in prima ecuatie rezulta:
analog se obtine forta in fiecare surub:
Efortul capabil la intindere al unui surub:
aria neta a unui surub, in zona filetata
Efortul capabil de poansonare a tablei de catre un surub/saiba: Bp,Rd =
- media intre diametrul si deschiderea cheii la
capul surubului sau la piulita, luandu-se valoarea cea
mai mica
M16 24 mm Valori valabile pentru suruburi
produse de "PEINER
Umformtechnik"
M20 30 mm
M22 34 mm
M24 36 mm
M27 41 mm
- minimul dintre grosimea placii de sub capul surubului sau a celei de sub piulita.
Daca exista o solicitare combinata de forta taietoare si intindere verificarea capacitatii suruburilor se
realizeaza cu relatia:
9
Aplicatia 1:
Sa se verifice imbinarea:
Aplicatia 2:
Sa se verifice daca imbinarile proiectate dupa SR EN 1993-1-8-2006 rezista la starea limita ultima
(S.L.U.) conform CR 0-2005 ("Cod de proiectare. Bazele proiectarii structurilor in constructii"), unde "P si p"
sunt actiuni permantente, "v" este actiune variabila: