FACULTATEA DE CONSTRUCII

2010

CONSTRUCTII METALICE

CURS NR. 4

Asist.dr.ing. Catalin Moga

AN IV INGINERIE ECONOMICA

IMBINARI CU SURUBURI:

GENERALITATI

NOTAREA SURUBURILOR

GRUPE DE SURUBURI

CALCULUL IMBINARII

DETERMINAREA BRATULUI DE PARGHIE PENTRU VERIFICAREA SURUBURILOR

CURS NR. 4

CURS NR. 4 - CUPRINS

MBINRI CU URUBURI

Se utilizeaz la realizarea :

mbinrilor de antier,

mbinrilor ce produc eforturi de ntindere n tija urubului,

a mbinrilor pieselor groase

a mbinrilor construciilor provizorii,

a mbinrilor n spaii nguste unde nu se pot bate nituri sau nu se

poate efectua sudura.

Pentru mbinarea podurilor i construciilor metalice se folosesc

urmtoarele tipuri de uruburi:

uruburi obinuite (grosolane, semiprecise, psuite),

uruburi de nalt rezisten pretensionate,

uruburi de ancoraj,

uruburi de articulaie.

t d 5

SURUBURI DE ANCORAJ

uruburi obinuite

Europa

USA

Japonia

Lungimea total a tijei, l, este egal cu lungimea de strns ls (suma grosimii pieselor

din pachet), la care se adaug grosimea aibei (s), nlimea piuliei (m) i o poriune de

10...15mm ce reprezint nlimea calotei i poriunea din tij care iese n afara piuliei:

l l s m mms ( ... )10 15

In construcii se utilizeaz uruburi cu filet metric.

simbolul : litera M urmat de un numr ce reprezint diametrul exterior al filetului n mm.

Exemplu : M20

-uruburi brute (grosolane) ce au tija neprelucrat, aa cum rezult din confecionare;

diametrul exterior al filetului este egal cu diametrul tijei; diametrul gurii se va realiza cu

1...2mm mai mare dect diametrul tijei. Datorit diferenei mari ntre diametrul gurii i

diametrul tijei, aceste uruburi lucreaz dezavantajos la forfecare i strivire, recomandndu-se

pentru mbinrile solicitate la ntindere n tij.

- montaj uor,

- utilizate la mbinrile de montaj la care reaciunile verticale se preiau prin scaune,

uruburile prelund numai eforturile ce produc ntindere n tija urubului;

-uruburi psuite ce au tija i faa dinspre tij a capului prelucrate fin sau mediu,

diametrul exterior al tijei fiind ceva mai mare dect diametrul filetului. Aceste uruburi

se introduc, prin batere, n guri alezate, diferena ntre diametrul gurii i al tijei fiind

de 0,3mm. Datorit diferenei mici ntre diametrul gurii i diametrul tijei, uruburile

psuite se consider c lucreaz analog niturilor att la forfecare ct i la presiune pe

gaur.

-utilizarea att pentru mbinrile solicitate n planul mbinrii (mbinarea lucrnd

la forfecare sau presiune pe gaur), ct i n plan normal pe planul mbinrii (mbinri

ce produc eforturi de ntindere n tija urubului).

r o n d e l e l e (aibele)

Pentru ca filetul s nu

ptrund n gaura piesei, forfecarea

tijei neputndu-se face n zona filetat

ce reprezint o seciune slbit a

urubului.

aibele obinuite au

suprafeele fin prelucrate, grosimea

s=2-6mm, diametrul exterior Ds=2d1,

diametrul gaurii ds=d+(1..2)mm, d

reprezentnd diametrul gurii;

a i b e l e t e i te.

La mbinrile cu uruburi ale profilelor

dublu T i U se folosesc aibe teite aibe ce au

una din fee nclinat corespunztor nclinrii

tlpii profilului.

La solicitri dinamice trebuie asigurata mpiedicarea deurubrii

piuliei. Asigurarea piuliei se face cu: aibe resort, cu piuli dubl

(contrapiuli) sau cu plint (cui despicat).

Grupa de caracteristici mecanice (gupa surubului) este definita prin

rezistenta la rupere si rezistenta la curgere, inscrisa pe capul fiecarui surub.

Apar 2 numere : R si C

R - reprezinta 1/10 din Rm [kgf/mm2=10N/mm2]

C reprezinta 10 x Rc/Rm

Produsul RxC reprezinta rezistenta de curgere in kgf/mm2

(1 kgf=10N)

Exemplu de notare:

Grupa 4.6.

4=1/10 x Rm Rm= 40 kgf/mm2 =400 N/mm2

6= 10 Rm/Rc Rc=0,6 Rm = 24kgf/mm2 = 240N/mm2

Recomandat pentru oteluri OL 37 (OL 37 Rc=240 N/mm2)

Pentru imbinarile de rezistenta se folosesc : 4.6, 5.6, 6.6. (4.8, 5.8,6.8.) sau

de la SIRP 8.8., 10.9., 12.9.

Numarul standardului de produs

- Diametrul exterior al filetului

- Lungimea tijei surubului

- Grupa de caracteristici mecanice

- Clasa de executie a surubului

Exemplu:

Surub cu filet M20, lungimea tijei 80mm, grupa 8.8., clasa de executie B

Surub STAS 11028-89 - M20x80 - 8.8. B

In functie de tolerantele dimensionale si geometrice, suruburile se executa

in 3 clase de executie : clasa A (cea mai mare precizie)

clasa B

clasa C

(Functie de exigentele imbinarii, inginerul proiectant decide clasa

Clasele cu tolerantele admise se gasesc in STAS 2700/2-89 Clase de

executie ale suruburilor).

NOTAREA SURUBURILOR (STAS 11028-89)

Distantele dintre suruburi se aleg la fel ca la nituri (functie de diametrul gaurii ):

mbinrile cu uruburi supuse la solicitri n planul mbinrii se calculeaz la fel ca

mbinrile cu nituri dar, folosind rezistenele de calcul corespunztoare uruburilor.

Ec 3

Categoria

urubuluiSolicitarea Simbol

Rezistene de calcul [daN/cm2 ]

Forfecare i ntindere

pentru grupa :

Presiune pe gaur la

construcii executate

din:

4.6 5.6 6.6 OL37 OL44 OL52

Grosolane, semiprecise

i precise introduse n

guri obinuite

Forfecare 1300 1600 1800 - - -

Presiune pe gaur - - - 3400 4000 4800

ntindere n tij 1700 2100 2400 - - -

Psuite sau cu tije

precise

Forfecare 1700 2100 2400

Presiune pe gaur 4200 5000 6000

ntindere n tija 1700 2100 2400

b

fR

b

pgR

b

iR

STAS

b

fR

b

pgR

b

iR

Clasa de calitate se alege in functie de categoria de imbinare -

imbinare categoria A, B sau C

(conform capitol 3.4 pag.23 SR EN 1993-1-8:2006): aleg grupa de

calitate ..ex: 6.8.

In general se lucreaza cu grupa A

Rezistentele suruburilor (corespunzatoare R (indice) din STAS se

noteaza f (indice)

uruburi brute i Diametrul urubului la filet mm

psuite M12 M14* M16 M18* M20 M22 M24 M27*

Diametrul gurii

mm

13 15 17 19 21 23 25 28

Net 0,762 0,989 1,44 1,65 2,25 2,82 3,24 4,27

Aria Brut

(zona

urub

brut

1,13 1,54 2,01 2,54 3,14 3,80 4,52 5,73

cm2 nefile

tat)

urub

psuit

1,33 1,77 2,27 2,84 3,46 4,15 4,91 6,16

Comportarea uruburilor i a mbinrilor cu uruburi

b

ff

b

fcap Rd

nN4

2

1.

- efortul capabil la forfecare

nf-numrul seciunilor de forfecare;

d1-diametrul tijei n zona nefiletat;

do-diametrul tijei in zona filetata;

Fv.Rd

v fub A

M2

- n cazul n care planul de forfecare trece prin poriunea filetat a

urubului (A este aria net n poriunea filetat As):

- pentru grupele 4.6, 5.6 i 8.8: =0.6

- pentru grupele 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9: =0.5

- n cazul n care planul de forfecare trece prin poriuneanefiletat a urubului (A este aria brut a tijei urubului):

=0.6 - table 3.4 ( pag. 29 din EC3) v

v

STAS EC 3

v

fub - valoarea caracteristica a rezistentei la rupere a unui surub - tabel 2.1 (pag. 22 EC3)

M2 coeficient de material (otel), cu valoarea 1,1 (sau 1,15)

Comportarea uruburilor i a mbinrilor cu uruburi

b

pg

b

pcap RtdN 1.- efortul capabil la presiune pe gaur

v v v

Fb.Rd

k1 ab fb d t

M2

STAS

EC 3

e2 =

la forfecarela presiune pe gaur la intindere in tija

intindere in tija

Cedare din intindereCedare din forfecare

Cedare din presiune pe gaura

mbinare sau nod

EN 1993-1-8 (=EC3 partea 1.8 Joints) face difereniere ntre mbinare i nod:

mbinare interconectare a dou ansamble

Nodul este ansamblul unor componente, care faciliteaz

interconectarea elementelor n aa fel, ncat eforturi relevante (M,

T, N) s fie posibil a fi transmise ntre elemente

Configuraie nod: detaliu n zona interseciei axelor elementelor

32

Definiie Nod i

mbinare

Configuraie nod

pe o fa

Configuraie nod

pe ambele fee

Nod

mbinare

Nod dr.

Nod st.mbinare

dreapta

mbinare stnga

DETERMINAREA BRATULUI DE PARGHIE (PENTRU VERIFICAREA SURUBURILOR)

DETERMINAREA BRATULUI DE PARGHIE (PENTRU VERIFICAREA SURUBURILOR)