1

PROIECT ÎMBINAREA ELEMENTELOR DE

CONSTRUCŢII METALICE CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE

Redactarea II

– 2012 –

2

CUPRINS CAPITOL/SUBCAPITOL/PARAGRAF

pag.

1. OBIECT. DOMENIU DE APLICARE …….. 4 2. TERMINOLOGIE. SIMBOLURI. DOCUMENTE DE REFERINŢĂ …….. 4

I. TERMINOLOGIE …….. 4 II. SIMBOLURI …….. 5 III. DOCUMENTE DE REFERINŢĂ …….. 6

3. CERINŢE SPECIFICE ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE …….. 8

4. SISTEME, MATERIALE, DISPOZITIVE …….. 9 I. SISTEME …….. 9 II. MATERIALE …….. 10

II.1 Materiale pentru elementele îmbinate …….. 10 II.2 Materiale pentru ansamblurile de pretensionare …….. 12 II.3 Materiale pentru sudură …….. 16

III. DISPOZITIVE …….. 16 5. CALCULUL ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE …….. 21

I. REZISTENŢA DE CALCUL A DISPOZITIVELOR DE FIXARE INDIVIDUALE …….. 21

I.1. Şuruburi …….. 21 I.2. Şuruburi injectate …….. 23

II. GRUPURI DE ANSAMBLURI DE FIXARE …….. 25 III. ÎMBINĂRI LUNGI …….. 25 IV. REZISTENŢA DE CALCUL LA LUNECARE …….. 25

IV.1. Tracţiune combinată cu forfecare …….. 26 IV.2. Îmbinări hibride …….. 27

V. SLĂBIREA SECŢIUNII DATĂ DE GĂURILE PENTRU ŞURUBURI …….. 27

V.1. Calculul ruperii în bloc …….. 27 V.2. Corniere prinse pe o singură aripă şi alte elemente îmbinate nesimetric, solicitate la întindere …….. 28

V.3. Corniere de legătură …….. 29 VI. EFECTUL DE PÂRGHIE …….. 30 VII. DISTRIBUŢIA FORŢELOR ÎNTRE DISPOZITIVELE DE FIXARE, LA STARA LIMITĂ ULTIMĂ …….. 30

6. FABRICAREA ELEMENTELOR ÎMBINĂRII …….. 30 I. CONDIŢII GENERALE …….. 30 II. DEBITARE …….. 32

II.1. Forfecare şi ştanţare …….. 33 II.2. Tăiere termică …….. 33 II.3. Duritatea suprafeţei marginilor …….. 33

III. FORMARE …….. 34 III.1. Formare la cald …….. 34 III.2. Îndreptare cu flacără …….. 35 III.3. Formarea la rece …….. 35

3

IV. GĂURIRE …….. 36

IV.1. Toleranţe pentru diametrul găurilor pentru şuruburi …….. 36 IV.2. Executarea găuririi …….. 37

V. DECUPĂRI …….. 38 VI. ASAMBLARE …….. 38 VII. PREASAMBLARE UZINALĂ …….. 38 VIII. MANIPULARE ŞI DEPOZITARE …….. 39

7. MONTAJUL ŞI RECEPŢIA FURNITURILOR ŞI A LUCRĂRILOR DE MONTAJ …….. 41

I. CONDIŢII DE ŞANTIER …….. 41 II. METODĂ DE MONTARE PE BAZĂ DE PROIECT …….. 41 III. METODĂ DE MONTARE A EXECUTANTULUI …….. 42 IV. PROIECTUL TEHNOLOGIC DE MONTAJ …….. 42 V. EXECUŢIA ASAMBLĂRILOR PE ŞANTIER …….. 43 VI. MARCARE …….. 45 VII. RECEPŢIA FURNITURILOR ŞI A LUCRĂRILOR DE MONTAJ …….. 45

8. VERIFICAREA MENŢINERII CALITĂŢII ÎMBINĂRILOR ÎN EXPLOATARE …….. 46

9. ATESTAREA CONFORMITĂŢII PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII FOLOSITE LA REALIZAREA ÎMBINĂRILOR …….. 46

10. INSPECŢIA TEHNOLOGICĂ ŞI A ECHIPAMENTELOR LA PUNEREA ÎN OPERĂ …….. 47

11. SIGURANŢA ŞI SECURITATEA ÎN MUNCĂ …….. 48 ANEXA A (normativă) STRÂNGEREA ŞURUBURILOR PRETENSIONATE …….. 49

ANEXA B (normativă) UTILIZAREA INDICATORILOR DIRECŢI DE EFORT DE TIP ŞAIBĂ COMPRESIBILĂ

…….. 53

ANEXA C (normativă) ÎNCERCARE PENTRU DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE FRECARE

…….. 55

ANEXA D (informativă) FIŞĂ DE EVIDENŢĂ A ÎMBINĂRILOR PRETENSIONATE …….. 59

ANEXA E (normativă) METODE DE ÎNCERCARE A VALORILOR CUPLULUI DE STRÂNGERE PENTRU ŞURUBURILE PRETENSIONATE, ÎN CONDIŢII DE ŞANTIER

…….. 62

ANEXA F (informativă) PRECIZĂRI ASUPRA STUDIULUI COMPORTĂRII ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI PRETENSIONATE, FOLOSIND METODA ELEMENTULUI FINIT

…….. 66

ANEXA G (informativă) EXEMPLU DE CALCUL - ÎMBINARE CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE, DE CATEGORIA C

…….. 68

4

1. OBIECT. DOMENIU DE APLICARE

1.1 Prezentele instrucţiuni tehnice se referă la proiectarea şi executarea cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, a îmbinărilor cu eclise, folosite în realizarea construcţiilor metalice (de ex. hale, clădiri de birouri, spaţii comerciale, etc.). 1.2 Prevederile ghidului se adresează investitorilor, proiectanţilor, executanţilor de lucrări, precum şi organismelor de verificare şi control (verificarea şi/sau expertizarea proiectelor, controlul şi/sau expertizarea lucrărilor, după caz). 1.3 Transmiterea solicitărilor între elementele îmbinării (eclise şi componentele elementelor de construcţii metalice care se îmbină) se face prin forţele de frecare dezvoltate sub încărcări între suprafeţele de contact ale acestor elemente, în limitele forţelor de frecare capabile, determinate de pretensionarea şuruburilor la montare. 1.4 Numai ansamblurile de şuruburi din grupele 8.8 şi 10.9 conforme condiţiilor specificate la pct. 1.2.4. din SR EN 1993-1-8 pentru îmbinări structurale de înaltă rezistenţă cu strângere controlată conform condiţiilor specificate la pct. 1.2.7. din SR EN 1993-1-8 pot fi folosite în calitate de şuruburi pretensionate. 1.5 Suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării se prelucrează pentru a se asigura coefi-cientul de frecare adoptat în calculul îmbinării 1.6 Fac obiectul prezentelor instrucţiuni tehnice, îmbinările elementelor de construcţii metalice din domeniul construcţiilor civile şi industriale folosite în medii de agresivitate până la 3m, conform GP 035-1998 şi STAS 10128-86. 1.7 Prevederile prezentelor instrucţiuni tehnice se pot aplica altor tipuri de construcţii, altor tehnologii de prelucrare a suprafeţelor şi altor clase de agresivitate, numai pe bază de experimentări efectuate în laboratoare acreditate. Observaţie. Acest ghid cuprinde texte reproduse din standardele naţionale, identificate în conţinut prin bară laterală în partea stângă.

2. TERMINOLOGIE. SIMBOLURI. DOCUMENTE DE REFERINŢĂ

I. TERMINOLOGIE Se prezintă, mai jos, definiţiile principalilor termeni folosiţi în prezenta lucrare: 2.1 Categoria îmbinării – încadrare a îmbinării cu şuruburi funcţie de natura solicitării predominante în timpul exploatării, tipul şuruburilor din îmbinare şi modul de dimensionare a acesteia. 2.2 Construcţie metalică – Construcţie alcătuită în total, sau în cea mai mare parte, din elemente de costrucţie metalică, asamblate între ele. 2.3 Îmbinare – Locul unde două sau mai multe elemente se întâlnesc. Pentru calcul, acesta este ansamblul componentelor de bază necesar pentru reprezentarea comportării în timpul transmiterii eforturilor prin îmbinare. 2.4 Îmbinare ductilă – Îmbinare care prezintă capacitate de deformare în domeniul plastic fără o reducere semnificativă capacităţii de rezistenţă. 2.5 Element îmbinat – Orice element care este prins de un element portant sau de alt element. 2.6 Nod – Zona în care sunt îmbinate două sau mai multe elemente structurale. În calcule, acesta este ansamblul tuturor componentelor de bază necesar pentru reprezentarea comportării nodului în timpul transmiterii forţelor şi momentelor între elementele structurale îmbinate. 2.7 Componentă de bază (a unui nod) – Parte a unei îmbinări care contribuie la una sau mai multe din proprietăţile structurale ale acesteia.

5

2.8 Organe de asamblare – elemente ale îmbinării care asigură fixarea elementelor îmbinate (şuruburi, şaibe şi piuliţe). 2.9 Şurub de înaltă rezistenţă – Şurub realizat dintr-un material având caracteristici mecanice corespunzătoare grupei 8.8 sau 10.9, destinat folosirii în asamblările pretensionate. NOTĂ – Precizări suplimentare privind semnificaţia notaţiilor grupelor şuruburilor de înaltă rezistenţă sunt date la pct. 4.4 al prezentelor instrucţiuni tehnice.

2.10 Eclisă – element de construcţie metalică asimilabilă unei plăci plane, folosită pentru realizarea asamblării a două elemente de construcţii metalice alăturate cu ajutorul unor şuruburi sau nituri. 2.11 Placă de compensare (furură) – element de construcţie metalică asimilabil unei plăci plane, destinată compensării abaterilor de la aliniere a două elemente de construcţie, solidarizate între ele. 2.12 Dispozitiv (ansamblu) de fixare – Ansamblul format din şurub, piuliţă, şaibă (şaibe) şi, eventual, şaibă indicatoare a pretensionării. 2.13 Pretensionare – Operaţie prin care se realizează o stare iniţială de întindere sau compresiune în materialul unui element de costrucţie metalică, înainte de aplicarea încărcărilor funcţionale. 2.14 Moment de strângere – Pentru o asamblare cu şurub şi piuliţă, momentul de strângere este momentul calculat în axa şurubului, pentru care se realizează o strângere prescrisă în asamblare. 2.15 Forţă de frecare – Componenta tangenţială la suprafaţa de contact dintre două corpuri, a forţei de sprijin pe care unul din corpuri o exercită asupra celui de-al doilea. 2.16 Coeficient de frecare – Pentru două corpuri în contact, coeficientul de frecare este o mărime fizică depinzând de materialele celor două corpuri şi gradul de prelucrare al suprafeţelor la nivelul cărora se realizează contactul. 2.17 Eveniment major – Acţiune externă accidentală asupra structurii metalice care poate induce în îmbinarea cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, eforturi care generează diminuarea ductilitatăţii îmbinării. 2.18 Durată de viaţă normată (de calcul) – Perioada în care un sistem poate fi utilizat conform destinaţiei sale, cu mentenanţa proiectată. 2.19 Sistem – Ansamblu de elemente care funcţionează în comun pentru realizarea în mod independent a unei funcţiuni sau a mai multor funcţiuni. 2.20 Documentaţie tehnica privind sistemul (tehnologic) – Documentaţia tehnică elaborată de producătorul unui sistem, care trebuie avută în vedere la aplicarea acelui sistem. 2.21 Dotări tehnice - Scule, echipamente, maşini, utilaje, mijloace de tansport ş.a. necesare, după caz, pentru executarea lucrărilor.

II. SIMBOLURI În cele ce urmează sunt date principalele simboluri folosite în prezentele instrucţiuni tehnice, precum şi semnificaţia acestora. a - coeficient adimensional care ţine seama de poziţia şurubului în direcţie paralelă cu direcţia efortului transmis de îmbinare sau grosime de tăiere; elementele îmbinate; d – diametru; e - distanţă sau coeficient; f - limită de curgere sau de rupere; k - coeficient; m - diferenţă dintre diametre; n - număr; p - distanţă;

6

s - abatere standard; t - grosime sau durată; u - toleranţă geometrică; A - arie; B - forţă; C - duritate Rockwell; D - diferenţă dintre grosimi; E - modulul de elasticitate longitudinală sau înălţimea zonei nedecarburizate a filetului; F - duritatea (Vickers sau Brinell) sau forţă; G - modulul de elasticitate transversală sau adâncimea zonei decarburizate a filetului; HV - duritatea superficială;

1H - înălţimea triunghiului generator al filetului şurubului; VK - rezilienţă;

L - lungime sau distanţă; M - moment sau cuplu; N - forţă; R - rezistenţă sau tensiune nominală;

5Rz -înălţime medie a profilului rugozităţii; S - tensiune la încărcarea de probă sau abatere standard; T - temperatură; V - forţă sau coeficient; Z - gâtuire la încercarea de tracţiune statică pe epruvete prelucrate; - coeficientul deformaţiei termice liniare sau unghi; - factor sau coeficient; - coeficient parţial de siguranţă; - deplasare; - deformaţia specifică; - coeficient de frecare; - unghi de răsucire; - tensiune axială; - înălţimea bavurilor sau diferenţă;

III. DOCUMENTE DE REFERINŢĂ Următoarele documente de referinţă sunt necesare pentru aplicarea prezentelor instrucţiuni: - SR EN ISO 898-1: Caracteristici mecanice ale elementelor de asamblare executate din oţel

carbon şi oţel aliat. Partea 1: Şuruburi parţial şi complet filetate şi prezoane de clase de calitate specificate. Filete cu pas normal şi filete cu pas fin

- SR EN 20898-2: Caracteristici mecanice ale elementelor de asamblare. Partea 2: Piuliţe cu sarcini de probă indicate – filete cu pas normal

- SR EN 1090-1: Executarea structurilor de oţel şi structurilor de aluminiu. Partea 1: Cerinţe pentru evaluarea conformităţii componentelor structurale

- SR EN 1090-2: Executarea structurilor de oţel şi structurilor de aluminiu. Partea 2: Cerinţe tehnice pentru structuri de oţel

- SR EN 1993-1-1: Eurocod 3: Proiectarea structurilor de oţel. Partea 1-1: Reguli generale şi reguli pentru clădiri

- SR EN 1993-1-8: Eurocod 3: Proiectarea structurilor de oţel. Partea 1-8: Proiectarea îmbinărilor

7

- SR EN 10025-2: Produse laminate la cald din oţeluri de construcţii. Partea 2: Condiţii tehnice de livrare pentru oţeluri de construcţii nealiate

- SR EN 10025-3: Produse laminate la cald din oţeluri de construcţii. Partea 3: Condiţii tehnice de livrare pentru oţeluri de construcţii sudabile cu granulaţie fină în stare normalizată/laminare normalizată

- SR EN 10025-4: Produse laminate la cald din oţeluri de construcţii. Partea 4: Condiţii tehnice de livrare pentru oţeluri de construcţii sudabile cu granulaţie fină obţinute prin laminare termomecanică

- SR EN 10025-5 Produse laminate la cald din oţeluri pentru construcţii. Partea 5: Condiţii tehnice de livrare pentru oţeluri de construcţii cu rezistenţă îmbunătăţită la coroziunea atmosferică

- SR EN 10025-6+A1: Produse laminate la cald din oţeluri pentru construcţii. Partea 6: Condiţii tehnice de livrare pentru produse plate din oţel cu limită de curgere ridicată în stare călită şi revenită

- SR EN 10029: Plăci din oţel laminate la cald cu grosime mai mare de 3mm. Toleranţe la dimensiuni, formă şi masă. Table de oţel laminate la cald, cu grosimi mai mari sau egale cu 3 mm. Toleranţe la dimensiuni, de formă şi la masă

- SR EN 10034: Oţeluri structurale secţiuni I şi H. Tolerante la dimensiuni şi formă. Profile I şi H de oţel pentru construcţii. Toleranţe de formă şi la dimensiuni

- SR EN 10051: Plăci, foi şi benzi neacoperite, laminate la cald în câmp continuu din oţel nealiat sau slab aliat - Toleranţe la dimensiuni şi formă. Table, benzi late şi benzi late fâşiate laminate continuu la cald, din oţeluri aliate şi nealiate. Toleranţe la dimensiuni şi de formă

- SR EN 10055: Profile T cu aripi egale şi cu muchii rotunjite laminate la cald din oţel. Dimensiuni şi toleranţe la formă şi la dimensiuni

- SR EN 10056-1: Corniere cu aripi egale şi inegale din oţel pentru construcţii. Partea 1: Dimensiuni

- SR EN 10056-2: Corniere cu aripi egale şi cu aripi neegale de oţel pentru construcţii. Partea 2: Toleranţe de formă şi la dimensiuni

- SR EN 10164: Oţeluri de construcţii cu caracteristici de deformare îmbunătăţite pe direcţie perpendiculară pe suprafaţa produsului. Condiţii tehnice de livrare

- SR EN 10210-1: Profile cave finisate la cald pentru construcţii, din oţeluri de construcţie nealiate şi cu granulaţie fină. Partea 1: Condiţii tehnice de livrare

- SR EN 10210-2: Profile cave finisate la cald pentru construcţii, de oţeluri de construcţie nealiate şi cu granulaţie fină. Partea 2: Toleranţe, dimensiuni şi caracteristici ale profilului

- SR EN 10219-1: Profile cave deformate la rece pentru construcţii, de oţeluri de construcţie nealiate şi cu granulaţie fină. Partea 1: Condiţii tehnice de livrare

- SR EN 10219-2: Profile cave deformate la rece pentru construcţii sudate, din oţeluri de construcţie nealiate şi cu granulaţie fină. Partea 2: Toleranţe, dimensiuni şi caracteristici ale profilului

- SR EN 14399 – 3: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 3: Sistem HR. Ansambluri cu cap hexagonal şi piuliţă

- SR EN 14399 – 4: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 4: Sistem HV. Ansambluri cu cap hexagonal şi piuliţă

- SR EN 14399 – 5: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 5: Şaibe plate

- SR EN 14399 – 6: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 6: Şaibe plate teşite

- SR EN 14399 – 7: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 7: Sistem HR. Ansambluri cu cap inecat crestat şi piuliţă

8

- SR EN 14399 – 8: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 8: Sistem HV. Ansambluri şurub de păsuire cu cap hexagonal şi piuliţă

- SR EN 14399 – 9: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 9: Sistem HR sau HV. Şaibe indicatoare de pretensionare pentru asambluri şurub şi piuliţă

- SR EN 14399 – 10: Asamblări de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate pentru structuri metalice. Partea 10: Sistem HRC. Ansambluri şurub şi piuliţă cu pretensionare calibrată.

- SR EN 26157-1:1999 - Elemente de asamblare. Defecte de suprafaţă. Partea 1: Şuruburi parţial filetate, şuruburi complet filetate şi prezoane de uz general

- SR EN ISO 6789:2004 - Scule de asamblare pentru şuruburi şi piuliţe. Scule dinamometrice manuale. Condiţii şi metode de încercare pentru verificarea conformităţii proiectării, conformităţii calităţii şi procedura de reetalonare

- SR EN ISO 4759-3:2003 Toleranţe pentru elemente de asamblare. Partea 3: Şaibe plate pentru şuruburi parţial şi complet filetate şi piuliţe. Grade A şi C

- SR EN 1991-1-6:20056 - Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-6: Acţiuni generale. Acţiuni pe durata execuţiei

- SR EN 1991-1-6:2005/NB:2008 - Eurocod 1: Acţiuni asupra structurilor. Partea 1-6: Acţiuni generale. Acţiuni pe durata execuţiei. Anexa Naţională

- SR EN ISO 9001 – Sisteme de management al calităţii. Cerinţe - SR EN ISO/CEI 17020 – Cerinţe generale pentru funcţionarea diferitelor tipuri de organisme

care efectuează inspecţii - C 150-82 - Normativ privind calitatea îmbinărilor sudate din oţel, ale construcţiilor civile,

industriale şi agricole - Legea 50/1991 privind autorizarea executării lucrărilor de construcţii cu modiificările

ulterioare, republicată în Monitorul Oficial nr. 933 din 13 octombrie 2004 - Legea 10/1995 privind calitatea în construcţii, publicata in Monitorul Oficial nr. 12 din 24

ianuarie 1995, actualizată prin Legea nr. 123/2007 - pentru modificarea Legii nr. 10/1995 privind calitatea în construcţii, publicată în 11 mai 2007 Monitorul Oficial nr. 307 din 11 mai 2007

- HG 622/2004 privind stabilirea condiţiilor de introducere pe piaţă a produselor pentru construcţii, publicată în Monitorul Oficial al Romaniei nr. 421 din 11 mai 2004, republicată în Monitorul Oficial al Romaniei nr. 487 din 20 iulie 2007

3. CERINŢE SPECIFICE ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ, PRETENSIONATE

Principalele cerinţe de performanţă impuse îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă, pretensiona-te sunt următoarele: 3.1 Rezistenţă mecanică – se impune ca îmbinarea să aibă o capacitate de rezistenţă suficientă la încărcările funcţionale şi excepţionale pentru care a fost proiectată. 3.2 Rigiditate – se impune ca îmbinarea să permită elementelor îmbinate de a putea avea deformaţii elastice sub acţiunea încărcărilor funcţionale. 3.3 Ductilitate – Se impune ca îmbinarea să aibă capacitatea de a disipa energia generată de evenimentul major pentru care a fost proiectată. 3.4 Fiabilitate – Se impune ca îmbinarea să-şi îndeplinească rolul funcţional pentru care a fost proiectată, în condiţiile specificate prin proiect, conform reglementărilor tehnice în vigoare şi pentru

9

o perioadă de timp cel puţin egală cu durata de viaţă normată a structurii metalice din care face parte, în condiţii normale de exploatare. 3.5 Proiectarea, execuţia şi exploatarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor face respectând documentele de referinţă în vigoare şi procedurile recomandate în acestea. 3.6 La proiectarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta prevederile conţinute în următoarele standarde SR EN 1090-2, SR EN 1993-1-1, SR EN 1993-1-8. 3.7 Pe planşele cu detalii de execuţie, proiectantul vor specifica, în mod obligatoriu, oţelurile din care se realizează elemntele îmbinate, grupa de calitate a organelor de asamblare şi standardele de produs, corespunzătoare. De asemenea, proiectantul va specifica toate condiţiile tehnice necesare la uzinarea elementelor îmbinărilor (cu exepţia dispozitivelor de fixare), precum şi la realizarea îmbinărilor pe şantier, astfel încât conformitatea structurii din care fac parte acestea să fie asigurată.

4. SISTEME, MATERIALE, DISPOZITIVE

I. SISTEME În cele ce urmează se fac precizări asupra sistemelor convenţionale folosite pentru realizarea asamblărilor pretensionate formate din şurub, piulită şi şaibă în scopul realizării construcţiilor metalice. 4.1 Sistemul HR (sistemul franco-britanic) – Sistemul face obiectul standardului SR EN 14399-3 şi foloseşte piuliţe cu înălţime mare şi lungime mare a porţiunii filetate a şurubului. Caracteristic acestui sistem este faptul că depăşirea efortului nominal maxim în direcţie axială, cauzată fie de realizarea unei pretensionări mai mari decât cea reglementată, fie de o încărcare accidentală, provocă cedarea dispozitivului de fixare prin alungirea plastică a tijei şurubului. În cazul cedării dispozitivului de fixare, prin pierderea ductilităţii, acesta trebuie, în mod obligatoriu, înlocuit. 4.2 Sistemul HV (sistemul german) – Acest sistem se utilizează atât cu pretensionare, cât şi fără pretensionare. Sistemul face obiectul standardului SR EN 14399-4 şi foloseşte piuliţe cu înălţime mică şi lungime mică a porţiunii filetate a şurubului. Caracteristic acestui sistem este faptul că depăşirea efortului nominal maxim în direcţie axială, cauzată fie de realizarea unei pretensionări mai mari decât cea reglementată, fie de o încărcare accidentală, provocă cedarea dispozitivului de fixare prin deformarea plastică a filetului piuliţei. Pentru asamblările în care eforturile predo-minante din îmbinare sunt în direcţie transversală în rapot cu axa tijei şurubului, în cazul pierderii ductilităţii dispozitivului de fixare, acesta lucrează în continuare ca un sistem nepretensionat, preluând eforturile din îmbinare prin forfecare şi presiune de contact. NOTA 1 – Sistemul HV este mai sensibil la depăşirea efortului axial corespunzător pretensionării reglementate, de aceea este necesar un control mai riguros în şantier a pretensionării aplicate. Dacă se depăşeşte cu mult efortul axial corespunzător pretensionării reglementate, deformaţiile din filetul piuliţei oferă un oarecare indiciu asupra iminenţei cedării. NOTA 2 – Sistemul HR este relativ insensibil la depăşirea efortului axial corespunzător pretensionării reglementate. La depăşirea severă a efortului axial corespunzător pretensionării reglementate, se produce ruperea tjei şurubului.

4.3 Sistemul HRC - Variantă a sistemului HR, în care pretensionarea este controlată prin forfecarea unui element precis dimensionat în acest scop. În acest sistem, îmbinarea este preten-sionată folosind o cheie specifică, electrică sau mecanică, fără inducere de solicitări impulsive, prevăzută cu un sistem de două bucşe coaxiale, care acţionează prin răsucire, una faţă de cealaltă. NOTĂ - Descrierea detaliată a metodei de strângere în sistem HRC este dată în ANEXA A. 4.4 Şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate, precum şi piuliţele conjugate folosite în sistemele descrise anterior sunt următoarele: - Sistem HR – foloseşte şuruburi din grupa de caracteristici mecanice 8.8 sau 10.9, având

filetele M12, (M14), M16, (M18), M20, M22, M24, M27, M30 şi M36 cu pas normal şi

10

piuliţe conjugate din clasa de calitate 8, respectiv 10, după caz. - Sistem HV – foloseşte şuruburi din grupa de caracteristici mecanice 10.9, având filetele M12,

M16, M20, M22, M24, M27, M30 şi M36 cu pas normal şi piuliţe conjugate din clasa de calitate 10.

- Sistem HRC – foloseşte şuruburi din grupa 10.9, având filetele M12, M16, M20, M22, M24, M27 şi M30 cu pas normal şi piuliţe conjugate din clasa de calitate 10.

NOTA 1 – Filetele cuprinse între paranteze sunt filete nepreferenţiale. NOTA 2 – Luând ca exemplu marcarea „HR 10.9”, semnificaţia acesteia este: - Grupul de litere din marcare semnifică sistemul de pretensionare. Se menţionează că sistemul de pretensionare

poate fi şi HV sau HRC. - Numărul din stânga punctului de separaţie („10” din 10.9) reprezintă 1% din rezistenţa nominală la tracţiune,

nommR , (vezi poz. 2 din tabelul 4.2). - Numărul din dreapta punctului de separaţie („9” din 10.9) reprezintă de 10 ori raportul dintre tensiunea nominală

la alungirea neproporţională de 0,2% ( nompR ,2,0 - poz. 5 din tabelul 4.2) şi rezistenţa nominală la tracţiune,

nommR , (vezi poz. 2 din tabelul 4.2).

- Produsul numerelor din stânga şi din dreapta punctului de separaţie ( 90910 ) reprezintă 101 din tensiunea nominală la alungirea neproporţională de 0,2% - nompR ,2,0 (vezi poz. 5 din tabelul 4.2).

NOTA 3 - Luând ca exemplu marcarea „10HV”, semnificaţia acesteia este: - Numărul din marcare reprezintă 1001 din rezistenţa minimă la tracţiune, în 2mmN , a unui şurub care

asamblat cu o piuliţă poate fi încărcat până la limita corespunzătoare alungirii neproporţionale aparentă de 0,2% - nompR ,2,0 (vezi poz. 5 din tabelul 4.1).

- Grupul de litere din marcare semnifică sistemul de pretensionare. Se menţionează că sistemul de pretensionare poate fi şi HV sau HRC.

II. MATERIALE În continuare se fac precizări privind materialele folosite pentru execuţia elementelor îmbinate (in-clusiv eclise şi plăci de compensare), precum şi a organelor de asamblare (şuruburi, piuliţe, şaibe).

II. 1 Materiale pentru elementele îmbinate 4.5 Elementele îmbinate, inclusiv eclisele şi plăcile de compensare vor fi executate din semifa-bricate laminate, realizate din oţeluri sudabile pentru construcţii conform standardelor: SR EN 10025-2, SR EN 10025-3, SR EN 10025-4, SR EN 10025-5, SR EN 10025-6+A1. 4.6 Valorile nominale ale limitei de curgere yf şi ale rezistenţei de rupere la tracţiune uf pentru oţelul de construcţii se obţin după una din următoarele metode: - adoptând valorile ehy Rf şi mu Rf , luate direct din standardul de produs; - folosind valorile din tabelul 4.1, dacă nu se dispune de standardul de produs.

Tabelul 4.1 – Valorile nominale ale limitei de curgere şi ale rezistenţei la tracţiune pentru oţelurile de construcţii laminate la cald

Grosimi nominale, mmt mmt 40 mmtmm 80 40 Standard şi marcă de

oţel 2 mmNf y 2 mmNfu 2 mmNf y 2 mmNfu 0 1 2 3 4

SR EN 10025-2 S 235 235 360 215 360 S 275 275 430 255 410 S 355 355 510 335 470 S 450 440 550 410 550

11

Tabelul 4.1 - continuare 0 1 2 3 4

SR EN 10025-3 S 275 N/NL 275 390 255 370 S 355 N/NL 355 490 335 470 S 420 N/NL 420 520 390 520 S 460 N/NL 460 540 430 540

SR EN 10025-4 S 275 M/ML 275 370 255 360 S 355 M/ML 355 470 335 450 S 420 M/ML 420 520 390 500 S 460 M/ML 460 540 430 530

SR EN 10025-5 S 235 W 235 360 215 340 S 355 W 355 510 335 490

SR EN 10025-6+A1 S 460 Q/QL/QL1 460 570 440 550

4.7 Pentru oţeluri este necesară o ductilitate minimă, exprimată prin următoarele limitări: - limitarea inferioară a raportului yu ff ;

- limitarea alungirii la rupere pe o lungime calibrată, având valoarea 065,5 A , în care 0A reprezintă aria iniţială a secţiunii transversale a epruvetei;

- limitarea deformaţiei specifice u atinsă în momentul ruperii la tracţiune ( u corespunde rezistenţei la tracţiune uf ).

NOTĂ – Pentru valorile limită ale raportului yu ff , ale alungirii la rupere şi ale deformaţiei specifice u se utilizează următoarele valori: - 10,1yu ff ; - alungirea la rupere pe lungimea calibrată trebuie să fie superioară, cel puţin egală cu 15%; - yu 15 unde y este deformaţia specifică corespunzătoare limitei de curgere ( Ef yy în care E este

modulul de elasticitate longitudinală a materialului). 4.8 Materialul trebuie să aibă o tenacitate la rupere suficientă pentru evitarea ruperii fragile a elementelor întinse la temperatura de exploatare cea mai coborâtă prevăzută pe toată durata de viaţă a structurii. 4.9 Nu este necesară nicio altă verificare la ruperea fragilă în cazul în care condiţiile prevăzute în SR EN 1993-1-10 sunt satisfăcute pentru temperatura cea mai scăzută. 4.10 Pentru elemente comprimate ale structurilor se recomandă alegerea unei tenacităţi minime corespunzătoare. NOTĂ – Pentru tf yEd 25,0 , se va folosi tabelul 2.1 din SR EN 1993-1-10.

4.11 Dacă este necesar un oţel cu proprietăţi îmbunătăţite în direcţia grosimii elementului din îmbinare, conform SR EN 1993-1-10, se recomandă folosirea unui oţel corespunzând clasei de calitate conform SR EN 10164 (vezi precizările de la pct. 3.2 din SR EN 1993-1-1). 4.12 Pentru oţelurile de construcţii se acceptă următoarele valori pentru constantele elastice şi coeficientul deformaţiei termice liniare: - Modulul de elasticitate longitudinală: 25 101,2 mmNE ; - Coeficientul lui Poisson în domeniul elastic: 3,0 ; - Modulul de elasticitate transversală (modul de forfecare): 2 81000 mmNG ; - Coeficientul deformaţiei termice liniare: Co1 102,1 5 .

12

4.13 Pentru elemente îmbinate realizate din semifabricate laminate din oţeluri de alte mărci decât cele precizate în tabelul 4.1, parametrii tehnici şi tehnologici necesari la proiectare şi execuţie vor fi stabiliţi numai pe cale experimentală.

II.2 Materiale pentru organele de asamblare 4.14 Compoziţia chimică precum şi temperatura minimă de revenire (după călire) a oţelurilor din care sunt realizate şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate vor respecta prevederile conţinute în tabelul 2 din SR EN ISO 898-1. 4.15 Proprietăţile mecanice ale şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate, în conformitate cu prevederile conţinute în SR EN ISO 898-1, sunt date în tabelul 4.2.

Tabel 4.2 - Proprietăţi mecanice ale şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate Grupa de caracteristici mecanice Nr.

crt. Proprietate mecanică 8.8 10.9

0 1 2 3 1 Rezistenţă minimă la rupere - min,mR 830 2mmN 1040 2mmN

2 Rezistenţa nominală1) la rupere - nom,mR 800 2mmN 1000 2mmN

3 Limita inferioară de curgere - ReL - -

4 Tensiune minimă la alungirea neproporţională de 0,2% - 2,0pR 660 2mmN 940 2mmN

5 Tensiune nominală1) la alungirea neproporţională de 0,2% - nompR ,2,0 640 2mmN 900 2mmN

6 Tensiune nominală 1) la sarcina de probă - nompS , 600 2mmN 830 2mmN

8 Raportul rezistenţelor 2,0pp RS 0.91 0.88

9 Gâtuire la încercarea de tracţiune statică pe epruvete prelucrate, Z 52% 48%

10 Starea zonei de trecere dintre capului şurubului şi tijă după încercarea de încovoiere a capului pe o suprafa-ţă înclinată faţă de axa şurubului

Fără fisuri

min 255 HV 320 HV 11 Duritatea VICKERS ( NF 98 ) max 335 HV 380 HV min 242 HB 304 HB

12 Duritate Brinell ( 230DF ) max 318 HB 361 HB min 23 HRC 32 HRC 13 Duritate Rockwell C max 34 HRC 39 HRC

14 Duritatea superficiala HV 0,3 2) 2), 3)

15 Înălţimea zonei nedecarburizate a filetului, E min 1 21 H 1) min 1 322 H 1) 16 Adâncimea zonei decarburizate complet a filetului, G max 0,015 mm 17 Reducerea de duritate după revenire 20 HV 18 Rezilienţă VK (-20 Co ) 27 J 27 J 19 Integritatea suprafeţei Conform SR EN 26157-1:1999

1) Valorile nominale reprezintă valori de calcul (valori normate). 2) Se impune ca duritatea superficială să nu fie mai mare decât duritatea miezului + 30 puncte HV. 3) Se impune ca duritatea superficială să nu depaşească 390 HV. NOTĂ - 1H este înălţimea triunghiului generator al filetului şurubului (ISO 724).

13

4.16 Valorile încărcării minime de rupere şi ale încărcării de probă pentru şuruburile de înaltă rezistenţă sunt date în tabelul 4.3.

Tabelul 4.3 - Încărcarea minimă de rupere şi încărcarea de probă a şuruburilor de înaltă rezistenţă Încărcarea minimă de rupere

min,min, msm RAF , ( N ) Încărcarea de probă

nompsp SAF , , ( N )

Grupa de caracteristici mecanice Grupa de caracteristici mecanice Filet d a)

Secţiunea nominală de rezistenţă,

sA b), ( 2mm ) 8.8 10.9 8.8 10.9 M12 84,3 70000 c) 87700 50700 c) 70000 M14 115 95500 c) 120000 68800 c) 95500 M16 157 130000 c) 163000 94500 c) 130000 M18 192 159000 200000 115000 159000 M20 245 203000 255000 147000 203000 M22 303 252000 315000 182000 252000 M24 353 293000 367000 212000 293000 M27 459 381000 477000 275000 381000 M30 561 466000 583000 337000 466000 M36 817 678000 850000 490000 678000 a) Filetele considerate în tabel au pas normal. b) 162

32 ddAs , unde 2d este diametrul mediu al filetului exterior, iar 3d este diametrul interior al filetului exterior (ISO 724). c) Valorile nu rezultă din aplicarea formulelor corespunzătoare din capul tabelului, fiind impuse prin SR EN 898-1 (tabelul 4, respectiv tabelul 5).

4.17 Compoziţia chimică a oţelului din care se execută piuliţele folosite în îmbinările pretensionate trebuie să se situeze în limitele îndicate în câmpurile relevante ale tabelului 4 din standardul SR EN 20898-2. 4.18 Decarburarea filetului piuliţei, măsurată prin analogie cu metoda definită pentru filetele exterioare conform SR EN ISO 898-1, nu trebuie să depăşească adâncimea mmG 015,0 . 4.19 Proprietăţile mecanice ale oţelurilor din care se execută piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HV sunt date în tabelul 4.4.

Tabel 4.4 – Proprietăţi mecanice ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HV Filet

M12, M16 M20, M22, M24, M27, M30, M36

Stare piuliţă

Clasă de

calitate Stil

piul

iţă

Caracteristici mecanice Unităţi de măsură,

limite

NTR1) TR2) NTR1) TR2) Tensiune la încărcarea de

probă, pS 2mmN - 1050 - 1060

min - 272 - 272 10 1

Duritate Vickers HV max - 353 - 353

1) NTR – Netratat (fără călire şi revenire); 2) TR – Tratat (călit şi revenit) NOTĂ - Duritatea minimă este obligatorie pentru piuliţele tratate termic şi pentru piuliţele mari, care nu pot fi supuse încărcării de probă. Pentru celelalte piuliţe, duritatea minimă nu este obligatorie, ea fiind prezentată cu titlu informativ. Pentru piuliţele care nu sunt călite şi revenite, dar care îndeplinesc condiţiile încărcării de probă precizate, duritatea minimă nu este un motiv de respingere.

14

4.20 Valorile încărcării de probă pentru piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HV sunt date în tabelul 4.5.

Tabelul 4.5 – Valoarile încărcării de probă pentru piuliţele în sistem HV Clasa de calitate

10 Încărcare de probă psp SAF , ( N )

Filet d

Secţiunea nominală de rezistenţă a dornului,

sA 1) ( 2mm ) Stil 1

M12 84,3 88500 M16 157 164900 M20 245 259700 M22 303 321200 M24 353 374200 M27 459 486500 M30 561 594700 M36 817 866000

1) Pentru secţiunea nominală de rezistenţă a dornului, vezi observaţia b) din tabelul 4.3. 4.21 Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR vor fi realizatedin oţeluri având proprietăţile mecanice indicate în tabelul 4.6. 4.22 Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR au valorile sarcinii de probă date în tabelul 4.7. 4.23 Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HRC vor fi realizatedin oţeluri având proprietăţile mecanice indicate în tabelul 4.8. 4.24 Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HRC au valorile sarcinii de probă date în tabelul 4.9. 4.25 Şuruburile de înaltă rezistenţă, cu cap înecat şi crestat, folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR (SR EN 14399-7) vor avea proprietăţi mecanice conform prevederilor din tabelul 4.1, iar sarcina minimă de rupere şi sarcina de probă vor fi conforme tabelului 4.2, corespunzător grupei de caracteristici mecanice.

Tabel 4.6 – Proprietăţi mecanice ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HR Filet

M12, (M14), M16 (M18), M20,

M22, M24, M27, M30, M36

Stare piuliţă

Clasă de

calitate

Stil

piul

iţă

Caracteristici mecanice Unităţi de măsură,

limite

NTR1) TR2) NTR1) TR2) Tensiune la sarcina de probă, pS 2mmN 10003) - - 10003)

min 200 - - 233 1 Duritate Vickers HV

max 302 - - 353 Tensiune la sarcina de probă, pS 2mmN - - 10003) -

min - - 180 -

8

2 Duritate Vickers HV

max - - 302 - Tensiune la sarcina de probă, pS 2mmN - 11603) - 11603)

min - 272 - 272 10 1 Duritate Vickers HV

max - 353 - 353

15

Tabel 4.6 - continuare 1) NTR – Netratat (fără călire şi revenire); 2) TR – Tratat (călit şi revenit) 3) Valoarea tensiunii la sarcina de probă pentru piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR este impusă în următoarele standarde: SR EN 14399-3, SR EN 14399-7. NOTĂ – Piuliţele realizate în stil 2 sunt cu cca. 10% mai înalte decât piuliţele similare realizate în stil 1.

Tabelul 4.7 – Valorile sarcinii de probă pentru piuliţele în sistem HR Clasă de calitate

8 10 Clasă de toleranţă 6H

sau 6AZ Clasă de toleranţă 6H

sau 6AZ

Filet d

Secţiunea nominală de rezistenţă a mandrinei de

încercare, sA ( 2mm ) Sarcina de probă psp SAF , ( N )

M12 84,3 84300 97800 (M14) 115 115000 133400 M16 157 157000 182100

(M18) 192 192000 222700 M20 245 245000 284200 M22 303 303000 351200 M24 353 353000 409500 M27 459 459000 532400 M30 561 561000 650800 M36 817 817000 947700

Tabel 4.8 – Proprietăţi mecanice ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HRC Filet

M12, M16 M20, M22, M24, M27, M30

Stare piuliţă

Clasă de

calitate

Stil

piul

iţă

Caracteristici mecanice Unităţi de măsură,

limite NTR1) TR2) NTR1) TR2)

Tensiune la sarcina de probă, pS (piuliţe conform SR EN 14399-3)

2mmN - 11603) - 11603)

Tensiune la sarcina de probă, pS (piuliţe cu înălţimea dm )

2mmN - 12453) - 12453)

min - 272 - 272

10 1

Duritate Vickers HV max - 353 - 353

1) NTR – Netratat (fără călire şi revenire); 2) TR – Tratat (călit şi revenit); 3) Valoarea tensiunii la sarcina de probă pentru piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HRC este impusă în standardul SR EN 14399-10.

16

Tabelul 4.9 – Valorile sarcinii de probă pentru piuliţele în sistem HRC

Clasă de calitate 10 Clasă de toleranţă 6H sau 6AZ

Sarcina de probă psp SAF , ( N ) Filet

d

Secţiunea nominală de rezistenţă a mandrinei

de încercare, sA ( 2mm ) Piuliţe conform SR EN 14399-3 Piuliţe cu înălţimea dm

M12 84,3 97800 104900 M16 157 182100 195500 M20 245 284200 305000 M22 303 351200 377200 M24 353 409500 439500 M27 459 532400 571500 M30 561 680800 698400

4.26 Şuruburile de păsuire de înaltă rezistenţă, cu cap hexagonal, folosite în îmbinările pretensio-nate în sistem HV (SR EN 14399-8) vor avea proprietăţi mecanice conform prevederilor din tabelul 4.2, iar sarcina minimă de rupere şi sarcina de probă vor fi conforme tabelului 4.3, corespunzător grupei de caracteristici mecanice. 4.27 În cazul asamblărilor de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate în sistem HR, folosind şuruburi cu cap înecat crestat şi piuliţă (SR EN 14399 – 7), caracteristicile mecanice ale şuruburilor şi piuliţelor sunt cele prezentate mai sus, corespunzător clasei de calitate folosite. 4.28 Şaibele folosite în componenţa îmbinărilor pretensionate vor fi executate din oţel şi vor avea duritatea maximă corespunzătoare valorilor înscrise în tabelul 4.10.

Tabelul 4.10 - Caracteristici de duritate ale şaibelor folosite îmbinările pretensionate Destinaţia şaibelor Duritate

Şaibe plate folosite în sistemele HV şi HR Şaibe plate teşite folosite în sistemele HV şi HR

(300...370) HV

Şaibe adaptoare pentru şuruburile cu cap înecat şi crestat folosite în sistem, conform SR EN 14399 – 7. (45...50) HRC (prin călire)

Şaibe indicatoare de pretensionare pentru ansambluri şurub-piuliţă max. 380 HV

4.29 Pentru organe de asamblare corespunzătoare unor şuruburi pretensionate de înaltă rezistenţă din alte grupe, de alte tipuri sau conform altor prescripţii tehnice, parametrii tehnici şi tehnologici de proiectare trebuie să satisfacă cerinţele prezentelor instrucţiuni tehnice şi vor stabiliţi numai pe cale experimentală.

4.30 Organele de asamblare pot fi utilizate doar după satisfacerea prevederilor de la pct.7.1 din prezentele instrucţiuni.

II.3 Materiale pentru sudură 4.31 Toate materialele pentru sudare trebuie să corespundă cerinţelor din SR EN 13479 şi standardului de produs aplicabil, conform tabelului 5 din SR EN 1090 – 2. 4.32 Materialele consumabile pentru sudare trebuie să fie corespunzătoare procedeului de sudare şi materialului care trebuie sudat.

III. DISPOZITIVE 4.33 Dispozitivele de strângere controlată utilizate pot fi:

17

- cu strângere manuală la care indicaţia de atingere a momentului de strângere presetat este de tip mecanic (cu prag) sau electronic cu avertizare vizuală şi/sau sonoră.

- cu strângere automată, de tip electromecanic, pneumatic sau hidraulic, la care indicaţia de atingere a momentului de strângere presetat este de tip mecanic (cu prag) sau electronic cu avertizare vizuală şi/sau sonoră.

4.34 În cazul folosirii dispozitivelor electronice de strângere controlată, se recomandă utilizarea acelor dispozitive care au posibilitatea de memorare a valorilor momentelor de strângere. Ulterior, valorile momentelor de strângere vor fi descărcate pe suportul de memorie al unui sistem de calcul în vederea prelucrării. 4.35 Dispozitivul de strângere controlată folosit în vederea realizării pretensionării trebuie să corespundă gamei de momente de strângere, gamei de şuruburi utilizate, utilităţilor din şantier (energie electrică, aer comprimat, etc.), precum şi posibilităţilor de utilizare la poziţiile de montaj din şantier. 4.36 Vor fi achiziţionate numai dispozitive de strângere controlată, însoţite de următoarele documente: - instrucţiuni de utilizare şi întreţinere în limba română; - certificat de etalonare (cu indicarea perioadei de valabilitate a acesteia); - certificat de garanţie. 4.37 Gama momentelor de strângere posibil a fi realizate cu un dispozitiv de strângere controlată trebuie să fie mai largă decât gama momentelor de strângere individuale ce trebuie realizate cu respectivul dispozitiv. În acest sens, se impune respectarea relaţiei: Mdid niMMM ,1 ,75,025,1 maxmin (4.1) unde:

mindM - momentul de strângere minim ce poate fi realizat cu dispozitivul de strângere controlată;

maxdM - momentul de strângere maxim ce poate fi realizat cu dispozitivul de strângere controlată;

iM - moment de strângere individual din gama de realizat; Mn - numărul momentelor individuale de strângere din gama de realizat.

4.38 Pentru acoperirea gamei de strângere rezultate poate fi utilizat un multiplicator de moment achiziţionat împreună cu dispozitivul de strângere controlată. 4.39 Se interzice folosirea acelor dispozitive de strângere care, în procesul de strângere, produc solicitări cu şoc în şuruburile supuse pretensionării. 4.40 Se interzice utilizarea de aşa natură a dispozitivelor de strângere încât, în procesul de strângere, să se inducă solicitări cu şoc în şuruburile supuse pretensionării. 4.41 Este obligatorie întreţinerea şi etalonarea dispozitivelor de strângere controlată folosite pentru realizarea pretensionărilor şuruburilor de înaltă rezistenţă, în conformitate cu instrucţiunile producătorului şi la intervalele indicate de acesta (sau după un număr maxim de folosiri), însă cel puţin o dată pe an. 4.42 Cheile dinamometrice utilizate în toate etapele metodei cu cuplu de răsucire trebuie să aibă o exactitate de ± 4 % conform SR EN ISO 6789. Exactitatea fiecărei chei trebuie verificată cel puţin o dată pe săptămână şi, în cazul cheilor pneumatice, de fiecare dată când se schimbă lungimea furtunului. Verificarea, realizată de către unitatea de construcţii-montaj, se va face folosind un dispozitiv de verificare, electronic sau mecanic, achiziţionat de la acelaşi producător de la care a fost achiziţionat şi dispozitivul de strângere controlată sau de la alt producător de astfel de dispozitive, verificându-se la achiziţionare compatibilitatea cu domeniul de măsurare şi compatibilitatea de conlucrare a celor două dispozitive.

18

4.43 Cheile dinamometrice utilizate în prima etapă a metodei combinate, trebuie să aibă o exactitate de ± 10 %. Exactitatea fiecărei chei trebuie verificată ca la pct. 4.42. 4.44 Daca la verificările efectuate se constată o abatere de la parametrii de funcţionare normală a dispozitivului de strângere controlată, acesta trebuie etalonat. 4.45 Trebuie menţinute înregistrări privind verificările periodice efectuate asupra dispozitivelor de strângere controlată, prin sistemul de calitate implementat de la unitatea de construcţii-montaj. 4.46 Trebuie efectuată verificarea după orice incident produs în timpul utilizării (impact semnificativ, cădere, suprasolicitare etc.), care afectează cheia.

5. CALCULUL ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE

5.1 Categoriile de îmbinări ce pot fi realizate cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate sunt următoarele (conform SR EN 1993-1-8): - Categoria B: Îmbinări rezistente la lunecare în stare limită de serviciu – În această categorie

se folosesc şuruburi pretensionate conform pct 1.2. Lunecarea nu trebuie să se producă în această stare limită. Forţa de forfecare de calcul la starea limită de exploatare normală nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la lunecare. Forţa de forfecare ultimă de calcul nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la forfecare şi nici forţa capabilă la presiune pe gaură.

- Categoria C: Îmbinări rezistente la lunecare la starea limită ultimă – În această categorie se folosesc şuruburi pretensionate conform pct. 1.2. Lunecarea nu trebuie să se producă la starea limită ultimă. Forţa de forfecare de calcul ultimă nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la lunecare şi nici rezistenţa la presiune pe gaură. Pentru îmbinările care sunt supuse la întindere, se verifică suplimentar rezistenţa plastică de calcul în secţiunea netă la găurile pentru şuruburi RdnetN , (a se vedea paragraful 6.2 din SR EN 1993-1-1).

- Categoria E: Îmbinări solicitate la întindere, pretensionate - În această categorie se folosesc şuruburi din clasele de calitate 8.8 şi 10.9 cu strângere controlată conform SR EN 1090-2.

Obs. Pentru categoriile B şi C se vor folosi doar şuruburi de înaltă rezistenţă parţial filetate, astfel în cât în secţiunile de forfecare să se regăsească porţiunea nefiletată a şurubului. 5.2 Verificările pentru îmbinările descrise la pct. 5.3 sunt centralizate în tabelul 5.1.

Tabelul 5.1 – Verificări de calcul ale îmbinărilor cu şuruburi pretensionate Categorie îmbinare Verificări Observaţii

Îmbinări solicitate la forfecare

B – lunecare împiedecată la starea limită de exploatare normală

serRdvserEdv FF ,,,,

RdvEdv FF ,,

RdbEdv FF ,,

Pentru rezistenţa la lunecare la starea limită de exploatare normală, a se vedea relaţia 5.9.

C – lunecare împiedecată la starea limită ultimă

RdsEdv FF ,,

RdbEdv FF ,,

RdnetEdv NF ,,

Pentru rezistenţa la lunecare la starea limită de exploatare normală, a se vedea relaţia 5.9. Pentru RdnetN , a se vedea pct.5.1 paragraful 2

19

Tabelul 5.1 - continuare

Îmbinări solicitate la întindere

E - pretensionate RdtEdt FF ,,

RdpEdt BF ,, Pentru RdpB , a se vedea tabelul 5.4

Forţa de întindere de calcul EdtF , include forţele care se datorează efectului de pârghie.

Şuruburile care sunt solicitate la forfecare şi întindere satisfac şi criteriile prezentate în tabelul 5.4. NOTĂ - Acolo unde dispozitivele de fixare sunt solicitate la întindere, acestea se dimensionează pentru a prelua forţa suplimentară datorată efectului de pârghie, dacă acesta se poate produce.

5.3 Distanţele minime şi maxime între găuri, distanţele de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică, pe direcţia efortului şi distanţele de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică, perpendicular de direcţia efortului, sunt prezentate în tabelul 5.2. 5.4 Valorile adoptate, ca valori caracteristice, în calculele de proiectare a îmbinărilor pre-tensionate, pentru limita de curgere ybf şi rezistenţa la rupere ubf a şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate sunt date în tabelul 5.3. 5.5 Pentru oţelurile de construcţii, valorile limitei de curgere şi ale rezistenţei de rupere considerate în calcule vor fi cele conţinute în câmpurile relevante din tabelul 4.1. 5.6 Pentru oţelurile de construcţii, valorile pentru constantele elastice şi coeficientul deformaţiei termice liniare luate în considerare în calcule, vor fi cele specificate la pct. 4.12.

Tabel 5.2 – Distanţe minime şi maxime între găuri şi distanţe de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică pe direcţia efortului şi perpendicular pe efort

Maxime 1),2),3) Structuri executate din oţeluri conform SR EN 10025, cu excepţia oţelurilor conform

SR EN 10025-5

Structuri executate din oţeluri conform

SR EN 10025-5 Distanţe conform figurii 5.1 M

inim

e

Oţeluri care sunt supuse condiţiilor

atmosferice sau altor factori corosivi

Oţeluri care nu sunt supuse condiţiilor

atmosferice sau altor factori corosivi

Oţel neprotejat

Distanţa de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică pe direcţia efortului,

1e

02,1 d mmt 404

mmt 125 ;8max

Distanţa de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică perpendicular pe direcţia efortului, 2e

02,1 d mmt 404 mmt 125 ;8max

20

Tabel 5.2 - continuare Distanţa 3e în găuri ovalizate

)405,1 d

Distanţa 4e în găuri ovalizate

)405,1 d

Distanţa între găuri, 1p 022 d,

mmt 200 ;14min mmt 200 ;14min mmt 751 ;14min min

Distanţa între găuri, 0,1p

mmt 200 ;14min

Distanţa între găuri, ip ,1

mmt 200 ;28min

Distanţa între găuri, )5

2p 04,2 d

mmt 200 ;14min mmt 200 ;14min mmt 751 ;14min min

1) Valorile maxime ale distanţelor dintre dispozitivele de fixare, precum şi ale distanţelor de la dispozitivele de fixare la marginea elementelor de costrucţie metalică pe direcţia sau perpendicular pe direcţia de transmitere a eforturilor nu se limitează, cu excepţia următoarelor cazuri:

- la elementele comprimate, pentru a evita voalarea şi a preveni coroziunea elementelor expuse; - la elementele întinse, pentru a preveni coroziunea.

2) Rezistenţele de voalare a plăcilor comprimate între dispozitivele de prindere se calculează conform SR EN 1993-1-1, folosind o lungime de voalare de ip6,0 . Nu este necesară verificarea voalării între dispozitivele de fixare dacă 91 tp . Distanţa până la marginea elementului de costrucţie metalică nu trebuie să depăşească condiţiile de prevenire a voalării impuse elementelor comprimate în consolă, a se vedea SR EN 1993-1-1. Distanţa până la marginea elementului de costrucţie metalică nu este influenţată de această condiţie. 3) t este grosimea cea mai mică a elementelor exterioare îmbinate. 4) Limitele dimensiunilor găurilor ovalizate sunt date în SR EN 1090-2. 5) Pentru rânduri de dispozitive de fixare decalate se poate folosi o distanţă minimă între rânduri de

02 2,1 dp , cu condiţia ca lungimea L minimă să respecte inegalitatea 04,2 dL . NOTĂ – Pentru îmbinări supuse solicitărilor care provoacă fenomene de oboseală, distanţele 1e , 2e , 1p şi

2p vor respecta indicaţiile din Tabelul 8.1 – Elemente plane şi îmbinări mecanice din SR EN 1993-1-9.

e 2p 2

p 2

p 2L

p 2

e 2

Figura 5.1 – Distanţe până la capătul şi marginea elementelor de costrucţie metalică şi distanţe între dispozitive

de fixare

21

a – distanţe între dispozitivele de fixare; b – distanţe între dispozitivele de fixare poziţionate decalat (în zig-zag); c – distanţe între dispozitivele de fixare poziţionate decalat – elemente comprimate; d – distanţe pentru elemente întinse; e -

distanţe până la capătul şi până la marginea elementului de costrucţie metalică pentru găuri ovalizate

Tabel 5.3 - Limita de curgere şi rezistenţa la rupere a şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate

Grupa de caracteristici mecanice

Limita de curgere 2 mmNf yb

Rezistenţa la rupere 2 mmNfub

Grupa 8.8 640 800 Grupa 10.9 900 1000 NOTĂ – Limita de curgere nompyb Rf ,2,0 (poz. 5 în tabelul 4.2), iar rezistenţa la rupere nommub Rf , (poz. 2 în tabelul 4.2)

I. REZISTENŢA DE CALCUL A DISPOZITIVELOR DE FIXARE INDIVIDUALE I.1. Şuruburi 5.7 Rezistenţa de calcul pentru un ansamblu de fixare, solicitat la forfecare şi/sau întindere este prezentată în tabelul 5.4 din prezentele instrucţiuni tehnice. 5.8 Pentru şuruburi pretensionate conform pct.1.4, forţa de pretensionare de calcul, CdpF , , folosită în calcule, se determină cu relaţia: 7, /7,0 MsubCdp AfF (5.1)

NOTĂ - 7M este coeficient parţial de siguranţă, conform tabelului 2.1 din SR EN 1993-1-8. Valoarea recomandată a acestui coeficient este:

1,17 M 5.9 Rezistenţa de calcul la tracţiune şi forfecare a porţiunii filetate a unui şurub prezentată în tabelul 5.4 se foloseşte numai pentru şuruburile executate conform 1.2.4 Standarde de referinţă: Grupa 4 din SR EN 1993-1-8. 5.10 Forţa capabilă la forfecare RdvF , din tabelul 5.4 se foloseşte numai pentru şuruburi în găuri cu toleranţe ce nu depăşesc toleranţele pentru găuri normale, specificate la 1.2.7. Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8. 5.11 Şuruburile M12 şi M14 pot fi folosite în găuri cu toleranţa de mm 2 , cu condiţia ca forţa capabilă de presiune pe gaură a grupului de şuruburi să fie mai mare sau egală cu forţa capabilă la forfecare a grupului de şuruburi. Suplimentar, forţa capabilă la forfecare RdvF , trebuie determinată prin multiplicarea cu 850, a valorii indicate în tabelul 5.4. 5.12 Şuruburile din îmbinări păsuite se calculează folosind metodele pentru şuruburi în găuri normale. 5.13 Pentru şuruburi în îmbinări păsuite, lungimea porţiunii filetate în contact cu tabla nu trebuie să depăşească 31 din grosimea tablei (vezi figura 5.2).

Figura 5.2 – Porţiunea filetată a tijei pentru şuruburile folosite în îmbinări păsuite

22

5.14 Toleranţa găurilor pentru îmbinări păsuite trebuie să respecte prevederile de la 1.2.7. Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8. 5.15 Pentru îmbinările cu un singur plan de forfecare şi singur rând de şuruburi, (vezi figura 5.3), şuruburile sunt prevăzute cu şaibe atât sub piuliţă, cât şi sub capul şurubului. Forţa capabilă la presiune pe gaură pentru fiecare şurub este limitată la: 2, / 5,1 MuRdb tdfF (5.2)

NOTĂ - 2M este coeficient parţial de siguranţă, conform tabelului 2.1 din SR EN 1993-1-8. Valoarea acestui coeficient este:

25,12 M

Figura 5.3 – Îmbinare cu un singur plan de forfecare şi un singur rând de şuruburi

Figura 5.4 – Dispozitive de fixate prin plăci de compensare (fururi)

5.16 În cazul îmbinărilor cu un singur plan de forfecare realizate cu un singur şurub sau un singur rând de şuruburi, vor fi folosite, în mod obligatoriu, şaibe călite. 5.17 La îmbinările cu şuruburi solicitate la forfecare care sunt prevăzute cu plăci de compensare cu o grosime totală 3dt p , (vezi figura 5.4), forţa capabilă la forfecare RdvF , , calculată conform indicaţiilor din tabelul 5.3 trebuie multiplicată cu un factor de reducere p :

p

p tdd38

9

dar 1 p (5.3)

Tabelul 5.4 – Forţe capabile pentru ansamblul de fixare, solicitate la forfecare şi/sau întindere Mod de cedare Relaţii de calcul

Forţă capabilă la forfecare pentru un plan de forfecare

2, MubvRdv AfF • Dacă planul de forfecare intersectează filetul şurubului ( A este aria

netă în porţiunea filetată, sA ): - pentru grupa 8.8, 6,0v - pentru grupa 10.9, 5,0v Dacă planul de forfecare nu intersectează filetul şurubului ( A este aria brută a tijei şurubului): 6,0v

Forţă capabilă la presiune 21, MubRdb tdfakF

23

pe gaură1),2),3) unde 0,1 ; ;min uubdb ffa • În direcţia de transmitere a efortului:

- pentru şuruburi de capăt: 01 3ded - pentru şuruburi interioare: 25,03 01 dpd

• Perpendicular pe direcţia de transmitere a efortului: - pentru şuruburi de margine: 2,5 ;7,18,2min 021 dek - pentru şuruburi interioare: 2,5 ;7,14,1min 021 dpk

Forţă capabilă la întindere2) 22, MsubbRdt AfakF

unde: 63,02 k pentru şuruburi cu cap înecat; 9,02 k pentru celelalte cazuri.

Rezistenţa de calcul la forfecare prin străpungere 2, 6,0 MupmRdp ftdB

Solicitare compusă: forfe-care şi întindere

0,14,1 ,

,

,

, Rdt

Edt

Rdv

Edv

FF

FF

1) Forţa capabilă la presiune pe gaură a şuruburilor, RdbF , : - în găuri mari, se reduce la 8,0 din forţa capabilă la presiune pe gaură în găuri normale; - în găuri ovalizate, având axa longitudinală perpendiculară pe direcţia de transmitere a efortului,

se reduce la 6,0 din forţa capabilă la presiune pe gaură în găuri rotunde, normale. 2) Pentru şuruburi cu cap înecat:

- forţa capabilă la presiune pe gaură, RdbF , , trebuie determinată pentru o grosime a tablei, t , egală cu grosimea tablei prinse, din care se scade înălţimea înecată a şurubului;

- pentru determinarea forţei capabile la întindere, RdtF , , unghiul şi adâncimea capului înecat trebuie să fie conform 1.2.4 Standarde de referinţă: Grupa 4 din SR EN 1993-1-8, în caz contrar forţa capabilă la întindere, RdtF , , se ajustează corespunzător.

3) În cazul în care pentru un şurub efortul nu este paralel cu maginea pieselor îmbinate, forţa capabi-lă la presiune pe gaură poate fi verificată separat pentru componentele paralele şi perpendiculare pe capăt ale efortului pe şurub.

5.18 Pentru îmbinări cu două planuri de forfecare la care plăcile de compensare sunt dispuse pe ambele părţi ale îmbinării, pt este grosimea celei mai subţiri plăci de compensare.

I.2. Şuruburi injectate 5.19 Şuruburile injectate pot fi folosite ca alternativă la şuruburile obişnuite pentru îmbinările corespuzând categoriilor B şi C, specificate la pct. 5.1. Se recomandă ca utilizarea acestora să se facă doar cu acordul proiectantului şi numai ca soluţie de remediere in situ. 5.20 Detaliile de fabricaţie şi montaj a şuruburilor injectate sunt specificate în 1.2.7 Standarde de deferinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8.

I.2.1 Forţe de calcul pentru şuruburile injectate 5.21 Metoda de calcul prezentată la acest punct se foloseşte pentru îmbinări cu şuruburi injectate din grupa 8.8 sau 10.9. Îmbinările cu şuruburi respectă condiţiile prezentate la 1.2.4 Standarde de deferinţă: Grupa 4 din SR EN 1993-1-8, dar a se vedea şi aliniatul următor pentru cazurile în care sunt folosite şuruburi pretensionate. 5.22 Efortul de forfecare de calcul la starea limită a exploatării normale pentru şuruburi din categoria B de îmbinări, precum şi efortul de forfecare de calcul la starea limită ultimă pentru şuruburi din categoria C de îmbinări nu trebuie să depăşească rezistenţa la lunecare în starea limită plus rezistenţa la presiunea pe gaură a răşinii la starea limită. Suplimentar, efortul de forfecare de calcul la starea limită ultimă într-un şurub folosit în îmbinări din categoriile B şi C nu trebuie să

24

depăşească forţa capabilă la forfecare a şurubului şi nici forţa capabilă la presiune pe gaură a şurubului.

Figura 5.5 – Factorul funcţie de raportul dintre grosimile plăcilor

Tabelul 5.5 – Valori ale lui şi sin,rebt

21 tt sin,rebt

0,2 0,1 dt 5,12 2

0,20,1 21 tt 2133,066,1 tt dt 5,11

0,1 33,1 dt 5,11

5.23 Forţa capabilă la presiune pe gaură a răşinii, sin,, reRdbF , poate fi determinată conform relaţiei:

4sin,sin,sin,, MrebrebstreRdb fdtkkF (5.4)

unde: sin,, reRdbF - forţa capabilă la presiune pe gaură a unui şurub de injecţie;

- coeficient ce depinde de raportul grosimilor plăcilor îmbinate, conform figurii 5.5 şi tabelului 5.5;

sin,rebf - rezistenţa la presiune pe gaură a răşinii. Se determină conform 1.2.7 Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8;

sin,rebt - grosimea de contact efectivă a răşinii, conform tabelului 5.4;

tk - coeficient depinzând de tipul stării limită: - pentru stare limită a exploatării normale, 0,1tk ; - pentru stare limită ultimă, 2,1tk ;

sk este un coeficient depinzând de tipul găurii: - pentru găuri cu toleranţe normale, 0,1sk ; - pentru găuri mari, mks 1,00,1 , unde m este diferenţa (în mm) dintre diametrul unei

găuri mari şi diametrul găurii normale corespunzătoare. În cazul găurilor ovalizate scurte specificate la 1.2.7 Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8,

5,0m , fiind diferenţa (în mm) dintre lungimea şi lăţimea găurii. 5.24 Pentru şuruburile având lungime de strângere mai mare decât d3 , în calculul forţei capabile la forfecare a unui şurub se foloseşte o lungime mai mică, cel mult egală cu d3 pentru determinarea grosimii efective de contact sin,rebt (a se vedea figura 5.6).

25

= =

1,5d

= =

1,5d

Figura 5.6 – Limitarea lungimii efective pentru şuruburi injectate lungi

II. GRUPURI DE ANSAMBLURI DE FIXARE 5.25 Forţa capabilă a grupurilor de dispozitive de fixare poate fi determinată şi ca suma forţelor capabile la presiune pe gaură, RdbF , , a dispozitivelor de fixare individuale, dacă forţa capabilă la forfecare RdvF , a unui dispozitiv de fixare individual este mai mare sau egală cu forţa capabilă la presiunea pe gaură, RdbF , . În caz contrar, forţa capabilă a unui grup de dispozitive de fixare trebuie considerată egală cu produsul dintre numărul de dispozitive de fixare din grup şi cea mai mică forţă capabilă din grup.

III. ÎMBINĂRI LUNGI 5.26 La îmbinările la care distanţa jL dintre centrele dispozitivelor de fixare de capăt, măsurată în direcţia de transmitere a forţei (vezi figura 5.7), este mai mare decât d15 , forţa capabilă la forfecare, RdvF , , a tuturor dispozitivelor de fixare se reduce prin multiplicare cu un factor subunitar,

Lf , dat de relaţia:

d

dL jLf 200

151

, dar 0,175,0 Lf (5.5)

Lj

Lj Lj

Figura 5.7 – Îmbinări lungi

5.27 Prevederile de la pct. 5.28 nu se aplică acolo unde există o distribuţie uniformă a transferului forţei de-a lungul îmbinării, ca în cazul transferului forţei de forfecare între inima şi talpa unei secţiuni.

IV. REZISTENŢA DE CALCUL LA LUNECARE 5.28 Forţa de calcul la lunecare a unui şurub pretensionat se determină cu relaţia:

3,, MCpsRds FnkF (5.6) unde:

sk - coeficient ale cărui valori sunt date în tabelul 5.6. n - numărul suprafeţelor de frecare din îmbinare. - coeficientul de frecare obţinut prin încercări specifice pentru suprafaţa de frecare, conform 1.2.7 din SR EN 1993-1-8, sau, atunci când este relevant, conform tabelului 5.7.

26

NOTĂ - 3M este coeficient parţial de siguranţă. Valoarea acestui coeficient este:

25,13 M Tabelul 5.6 – Valori ale coeficientului sk

Descriere sk Şuruburi folosite în găuri normale 1,00 Şuruburi folosite în găuri mari sau în găuri ovalizate scurte cu axa ovalizării perpendicu-lară pe direcţia de transmitere a forţei 0,85

Şuruburi folosite în găuri ovalizate lungi cu axa ovalizării perpendiculară pe direcţia de transmitere a forţei 0,70

Şuruburi folosite în găuri ovalizate scurte cu axa ovalizării paralelă cu direcţia de trans-mitere a forţei 0,76

Şuruburi folosite în găuri ovalizate lungi cu axa ovalizării paralelă cu direcţia de trans-mitere a forţei 0,63

Tabelul 5.7 – Coeficientul de frecare, , pentru şuruburi pretensionate

Tratament al suprafeţei Clasa suprafeţei de frecare

Coeficient de frecare

Suprafeţe sablate cu alice sau nisip cu îndepărtarea ruginii neaderente, fără cratere. A 0,5

Suprafeţe sablate cu alice sau nisip: a) metalizate prin pulverizare cu produs pe

bază de aluminiu sau zinc, b) cu un strat de vopsea pe baza de silicat de

zinc alcalin cu grosimea de la 50 m până la 80 m .

B 0,4

Suprafeţe curăţate cu perie de sârmă sau cu flacără, cu îndepărtarea ruginii neaderente C 0,3

Suprafeţe rezultate la laminare D 0,2 NOTA 1 – Cerinţele de inspecţie sunt conform 1.2.7 Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8 NOTA 2 – Clasificarea altor modalităţi de pregătire ale suprafeţelor de frecare se bazează pe încercări făcute pe eşantioane reprezentative pentru suprafaţa folosită în structură, folosind procedura specificată în 1.2.7 Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8 NOTA 3 – Definiţiile claselor suprafeţelor de frecare sunt prezentate în 1.2.7 Standarde de referinţă: Grupa 7 din SR EN 1993-1-8 NOTA 4 – La suprafeţele tratate prin vopsire se poate produce, în timp, o pierdere de pretensionare. NOTA 5 - În tabel sunt prezentate tratamentele suprafeţelor care pot fi considerate că asigură coeficientul de frecare minim corespunzător clasei specificate a suprafeţei de frecare, fără încercare.

5.29 Forţa de pretensionare de calcul, CpF , , folosită în relaţia (5.6) se determină conform:

subCp AfF 7,0, (5.7)

5.30 Dacă valorile coeficienţilor de frecare dintre suprafeţele de contact ale elementelor care se îmbină nu sunt cunoscuti, datorită incertitudinii stabilirii claselor suprafeţelor de frecare, sau datorită contaminării acestor suprafeţe (de exemplu, prin grunduire), iar metodele de curăţare nu dau rezultate, coeficientul de frecare se va determina prin metoda descrisă în ANEXA C. NOTĂ - Prevederile de la pct. 5.33 se aplică şi plăcilor de compensare (fururilor).

IV.1. Tracţiune combinată cu forfecare 5.31 Dacă o îmbinare pretensionată este supusă unui efort de întindere de calcul, EdtF , sau serEdtF ,, , suplimentar efortului de forfecare de calcul, EdvF , sau serEdvF ,, , care are tendinţa să producă lunecare, rezistenţa de calcul la lunecare a unui şurub se determină după cum urmează:

27

- pentru îmbinări de categoria B:

serMserEdtCpsserRds FFnkF ,3,,,,, 8,0 (5.8 a)

- pentru îmbinări de categoria C: 3,,, 8,0 MEdtCpsRds FFnkF (5.8 b)

NOTĂ - serM ,3 este coeficient parţial de siguranţă. Valoarea recomandată a acestui coeficient este:

1,1,3 serM

5.32 Dacă într-o îmbinare forţa de contact în zona comprimată echilibrează forţa de tracţiune ce se dezvoltă în zona întinsă, nu este necsară reducerea rezistenţei la lunecare a îmbinării.

IV.2. Îmbinări hibride 5.33 Ca excepţie de la prevederile conţinute în paragraful 2.4 (3) din SR EN 1993-1-1, pentru şuruburile pretensionate calculate să transmită eforturile prin frecare la starea limită ultimă (categoria C în paragraful 5.1 al prezentelor instrucţiuni tehnice) se poate admite că preiau eforturile împreună cu sudurile, dacă pretensionarea finală a şuruburilor se face după sudarea elementelor îmbinării.

V. SLĂBIREA SECŢIUNII DATĂ DE GĂURILE PENTRU ŞURUBURI 5.34 Efectul slăbirii secţiunii dată de găurile pentru şuruburi se ia în considerare în conformitate cu prevederile conţinute în standardul SR EN 1993-1-8, paragraful 6.2.2.

V.1. Calculul ruperii în bloc 5.35 Ruperea în bloc constă în cedarea la forfecare de-a lungul unui rând de şuruburi în suprafaţa de forfecare a grupului de găuri, însoţită de ruperea la întindere de-a lungul liniei de găuri în suprafaţa întinsă a grupului de şuruburi. Ruperea în bloc se exemplifică în figura 5.8. 5.36 Pentru un grup simetric de şuruburi, solicitat la o încărcare aplicată de-a lungul axei de sime-trie, rezistenţa la rupere în bloc, RdeffV ,1, , este dată de relaţia:

02,1, 31 MnvyMntuRdeff AfAfV (5.9)

unde ntA este aria netă solicitată la întindere şi nvA este aria netă solicitată la forfecare. 5.37 Pentru un grup de şuruburi, solicitat la o încărcare excentrică, rezistenţa la rupere în bloc,

RdeffV ,2, , este dată de relaţia:

02,2, 315,0 MntyMnvuRdeff AfAfV (5.10)

28

Figura 5.8 – Rupere în bloc

1 – forţă de tracţiune mică; 2 – forţă de forfecare mare; 3 – forţă de forfecare mică; 4 – forţă de tracţiune mare

V.2. Corniere prinse pe o singură aripă şi alte elemente îmbinate nesimetric, solicitate la întindere 5.38 Excentricitatea în îmbinări (vezi paragraful 2.7 (1) din SR EN 1993-1-8) şi efectele distanţei dintre şuruburi şi a distanţei dintre şurub şi marginea elementelor de costrucţie metalică sunt luate în considerare la determinarea rezistenţei de calcul pentru: - elementele asimetrice; - elementele simetrice prinse nesimetric, cum ar fi cornierele cu aripi egale, prinse pe o singură

aripă. 5.39 Un singur cornier solicitat la întindere, prins într-un singur rând de şuruburi, (vezi figura 5.9), poate fi considerat solicitat la întindere centrică pe o suprafaţă efectivă netă, pentru care rezistenţa la rupere de calcul se determină după cum urmează: - prindere cu un singur şurub:

202, 5,00,2 MuRdu tdefN (5.11)

- prindere cu un două şuruburi:

22, MunetRdu fAN (5.12)

- prindere cu un trei sau mai multe şuruburi: 23, MunetRdu fAN (5.13)

unde: 2 şi 3 - coeficienţi de reducere ce depind de distanţa dintre şuruburi, 1p . Valorile acestor

coeficienţi sunt date în tabelul 5.8. Pentru valori intermediare ale distanţei 1p , valorile coeficienţilor 2 şi 3 se determină prin interpolare liniară.

netA - aria netă a cornierului. Pentru corniere cu aripi inegale, prinse pe aripa mai mică, netA se consideră egală cu aria netă a unui cornier echivalent cu aripi egale, având dimensiunea aripii egală cu cea a aripii mici a cornierului echivalat.

29

Tabelul 5.8 – Valorile coeficienţilor 2 şi 3 Distanţa dintre axele şuruburilor, 1p 05,2 d 00,5 d Prindere cu un două şuruburi, 2 4,0 7,0 Prindere cu un trei sau mai multe şuruburi, 3 5,0 7,0

d 0

e 2

e 2 e 2

Figura 5.9 – Elemente de tip cornier, prinse pe o singură aripă

V.3. Corniere de legătură 5.40 Cornierul de legătură din figura 5.10 care prinde elemente tip cornier şi şuruburi de prindere ale acestora de un guseu sau alt element de suport, trebuie calculat considerând că preia o forţă de 1,2 ori mai mare decât forţa din aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu.

Figura 5.10 – Îmbinare folosind cornier de legătură

5.41 Dispozitivele de fixare ale cornierului de legătură de aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu, trebuie dimensionate considerând o forţă de 1,4 ori mai mare decât forţa din aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu. 5.42 Cornierele de legătură care prind un profil U sau un profil similar cu acesta, trebuie dimensionate pentru a fi capabile să preia o forţă de 1,1 ori mai mare decât forţa din aripa profilului U pe care o prind. 5.43 Dispozitivele de fixare care prind un cornier de legătură de un profil U sau un profil similar acestuia, trebuie dimensionate pentru a fi capabile să preia o forţă de 1,2 ori mai mare decât forţa din aripa profilului U pe care o prind. 5.44 În niciun caz nu se acceptă utilizarea a mai puţin de două şuruburi pentru prinderea unui cornier de legătură de guseu sau de alt element de suport.

30

5.45 Îmbinarea cornierului de legătură de guseu sau de alt element de suport, va fi realizată astfel încât să se termine la capătul elementului prins. Îmbinarea cornierului de legătură cu elementul se va realiza pe o lungime cuprinsă între capătul elementului şi un punct care depăşeşte prinderea directă a elementului de guseu sau de alt element de suport.

VI. PRECIZĂRI PRIVIND EFECTUL DE PÂRGHIE 5.46 Dacă dispozitivele de fixare sunt solicitate la întindere, acestea trebuie dimensionate astfel încât să poată prelua şi forţa suplimentară datorată efectului de pârghie, dacă acesta se poate produce.

VII. DISTRIBUŢIA FORŢELOR ÎNTRE DISPOZITIVELE DE FIXARE, LA STARA LIMITĂ ULTIMĂ

5.47 Pentru nodurile solicitate la încovoiere, distribuţia de forţelor între dispozitivele de fixare poate fi liniară (de exemplu, proporţională cu distanţa dintre axa şurubului şi centrul de rotire) sau plastică (de exemplu, este acceptabilă orice distribuţie care este în echilibru cu condiţiile în care nu se depăşeşte rezistenţa componentelor şi ductilitatea componentelor este suficientă). 5.48 Distribuţia liniară în domeniul elastic a tensiunilor interne se foloseşte în următoarele cazuri: - în cazul şuruburilor folosite în îmbinări din categoria C, rezistente prin frecare; - în cazul îmbinărilor solicitate la forfecare pentru care forţa capabilă la forfecare a unui şurub

este inferioară forţei capabile la presiune pe gaură ( RdbRdv FF ,, ); - în cazul îmbinărilor supuse la şoc, vibraţii sau încărcări alternante, cu excepţia celor datorate

vântului. 5.49 Pentru nodurile solicitate doar la forfecare concentrică, încărcarea se poate considera ca fiind distribuită uniform între dispozitivele de fixare, dacă dimensiunea şi grupa dispozitivelor de fixare sunt aceleaşi. NOTĂ – În ANEXA F sunt date recomandări de aplicare a metodei elementului finit la analiza comportării îmbinărilor folosind şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate.

6. FABRICAREA ELEMENTELOR ÎMBINĂRII

I. CONDIŢII GENERALE 6.1 Semifabricatele din care se realizează elementele îmbinării vor respecta toleranţele, dimen-siunile şi condiţiile tehnice de livrare prevăzute în următoarele standarde: SR EN 10029, SR EN 10034, SR EN 10051, SR EN 10055, SR EN 10056-1,2, SR EN 10164, SR EN 10210-1,2, SR EN 10219-1,2. 6.2 Organele de asamblare folosite la realizarea dispozitivelor de fixare pretensionate vor respecta cerinţele impuse prin SR EN 14399-1. 6.3 Organele de asamblare au caracteristicile dimensionale înscrise în SR EN 14399 – 3...10. 6.4 Pentru şuruburi grupa 8.8 se va amplasa o şaiba sub elementul care se învârte la strângere (capul şurubului sau piuliţa), iar pentru şuruburi grupa 10.9 trebuie amplasate şaibe atât sub capul şurubului cât şi sub piuliţă. 6.5 La structurile metalice folosind asamblări de înaltă rezistenţă în sistem HR, cu şuruburi având cap înecat crestat şi piuliţă, (SR EN 14399 – 7), pentru asigurarea repatiţiei uniforme pe suprafaţa de contact dintre elementele de costrucţie metalică îmbinate a eforturilor de pretensionare, se vor utiliza şaibe adaptoare cu forma geometrică şi dimensiunile precizate în SR EN 14399 – 7 (figura 5 din standard). 6.6 Suplimentar, pot fi adăugate şaibe indicatoare de pretensionare cum sunt cele descrise în SR EN 14399 – 9. Acestea oferă o indicaţie directă a efortului din şurub în momentul strângerii şi se utilizează conform prescripţiilor din ANEXA B.

31

6.7 Şaibele aprovizionate trebuie să fie de GRAD A, conform SR EN ISO 4759-3:2003 6.8 Grosimea minimă a tablelor care se îmbină nu va fi mai mică de 4 mm. 6.9 Diferenţa dintre grosimile elementelor distincte care formează o asamblare comună nu trebuie să fie mai mare decât D , unde mmD 1 (vezi figura 6.1). 6.10 Dacă se prevăd plăci de compesare din oţel pentru a asigura că diferenţa de grosime nu depăşeşte limita de mai sus, grosimea lor nu trebuie să fie mai mică de 2 mm (vezi figura 6.2 a). 6.11 În cazul expunerii severe, evitarea coroziunii în cavităţi poate necesita contact mai strâns. 6.12 Grosimile plăcilor din îmbinare trebuie astfel alease încât să se limiteze la maximum trei numărul fururilor.

Fig. 6.1 – Diferenţa de grosime în spaţiul dintre elementele unei îmbinări

6.13 Fururile trebuie să aibă comportarea la coroziune şi rezistenţă mecanică compatibile cu cele ale elementelor alăturate îmbinării. Trebuie acordată o atenţie deosebită riscului şi implicaţiilor coroziunii galvanice care rezultă din contactul între metale diferite. 6.14 Elementele care se îmbină vor fi astfel concepute în zona îmbinării, încât să se asigure planeitatea, fără prag, a suprafeţei corespondente de contact. 6.15 Zonele de îmbinare vor fi localizate, faţă de rigidizări la o distanţă de cel puţin 30 de ori mai mare decât grosimea maximă a tablelor care se îmbină, pentru a permite executarea îndreptării, eventual necesară, a acestora, în zona îmbinării. 6.16 Eclisele vor fi cât mai subţiri şi nu vor depăşi grosimea de 22 mm pentru şuruburile din grupa 8.8 şi de 30 mm pentru şuruburile din grupa 10.9, pentru a se realiza un contact continuu pe suprafeţele de contact ale elementelor care se îmbină. Nu se vor folosi eclise cu grosimi mai mici de 4 mm. Lăţimea şi poziţia ecliselor va fi astfel proiectată încât marginile eclisei şi tălpii să nu fie situate în acelaşi plan vertical, pentru a se permite aplicarea cordonului de chit, în vederea etanşării îmbinării.

6 m

m

≥ 2

mm

t ≥ 1

2 m

m

≥ 4

mm

Figura 6.2 – Condiţii

a – compensare; b – teşiri aplicate ecliselor

32

6.17 La îmbinările supuse la solicitări variabile, solicitări care pot produce fenomene de oboseală, muchiile ecliselor care sunt orientate perpendicular pe direcţia efortului, vor fi teşite în scopul evitării schimbărilor bruşte de scţiune. Teşirile se vor executa dinspre exterior spre elementul prins între eclise (vezi figura 6.2 b). 6.18 Toleranţele la dimensiuni şi la masă ale profilelor laminate din oţel, ale profilelor tubulare şi ale plăcilor sunt conforme standardului de produs corespunzător, numai dacă nu sunt specificate toleranţe mai severe. 6.19 La execuţia elementelor ce urmează a fi îmbinate se vor respecta valorile toleranţelor geo-metrice înscriese în câmpurile relevante ale tabelelor conţinute în SR EN 1090-2, ANEXA D – To-leranţe geometrice.

Figura 6.3 – Polizarea plană numai a marginilor elementelor îmbinate

6.20 În cazurile în care abaterile în secţiune transversală de la alinierea suprafeţelor de contact sunt mai mici decât cele admise fără remedieri, dar mai mici de 3 mm, vor fi eliminate prin polizarea plană numai a marginilor elementelor care se îmbină.

Polizarea se va executa cu o înclinare de maxim 1/8, preferabil 1/10 şi se va apropia la cel mult 30 mm de axa centrelor primului rând de găuri, paralel cu marginea în cauză.

Pentru cazul când nu se pot respecta ambele condiţii (panta şi distanţa minimă), se va adopta o soluţie de remediere cu acordul proiectantului.

Reprezentarea schematică a acestor cazuri este redată în figura 6.3. 6.21 În cazurile unor elemente cu deformaţii datorate sudurilor (ciupercări), se vor prevedea eclisări separate ale zonelor (vezi figura 6.4).

Figura 6.4 – Deformaţii datorate sudurilor

II. DEBITARE 6.22 Tăierea trebuie făcută astfel încât să fie îndeplinite cerinţele din prezentele instrucţiuni tehnice cu privire la toleranţele geometrice, duritatea maximă şi rugozitatea marginilor.

33

NOTĂ - Metodele cunoscute şi recunoscute la tăiere sunt cu fierăstrăul, cu foarfecele, cu disc, tehnici de tăiere cu jet de apă şi termică. Se recomandă utilizarea tăierii termice manuale numai când utilizarea unui procedeu mecanic nu se poate, practic, realiza.

6.23 Dacă un procedeu nu este conform, acesta nu trebuie utilizat până când nu se corectează şi se verifică conformitatea acestuia. Totuşi, procedeul neconform poate fi utilizat pentru un domeniu restrâns de produse constituente pentru care rezultatele sunt conforme. 6.24 Dacă trebuie tăiate materiale cu acoperire, metoda de tăiere trebuie aleasă astfel încât să se reducă la minimum deteriorarea acoperirii. 6.25 Trebuie îndepărtate bavurile care pot cauza rănire sau pot împiedica alinierea sau montarea corectă a profilelor sau tablelor.

II.1. Forfecare şi ştanţare 6.26 Suprafeţele marginilor libere trebuie verificate şi netezite dacă este necesar, pentru a îndepărta defectele semnificative. Dacă după forfecare sau ştanţare, se utilizează polizarea sau prelucrarea mecanică, adâncimea minimă de polizare sau prelucrare mecanică trebuie să fie de 0,5 mm.

II.2. Tăiere termică 6.27 Validitatea procedeelor de tăiere termică trebuie verificată periodic. În acest scop, vor fi decupate patru eşantioane din produsul constituent care trebuie tăiat cu procedeul respectiv: - o tăiere dreaptă din produsul constituent cel mai gros; - o tăiere dreaptă din produsul constituent cel mai subţire; - un unghi ascuţit dintr-o grosime reprezentativă; - un arc de cerc dintr-o grosime reprezentativă. 6.28 Trebuie efectuate măsurări pe fiecare din eşantioanele drepte, pe o lungime de cel puţin 200 mm şi comparate cu cerinţele clasei de calitate impuse. Eşantioanele cu unghi ascuţit şi arc de cerc trebuie controlate pentru a verifica dacă marginile lor sunt de calitate echivalentă cu cea a eşantioanelor drepte. 6.29 Calitatea suprafeţelor tăiate, definită conform SR EN ISO 9013, trebuie să fie după cum urmează: - pentru EXC1, marginile tăiate care nu prezintă neregularităţi semnificative sunt acceptabile

numai dacă este eliminată orice fel de zgură. Pentru toleranţa la perpendicularitate sau unghiulară, u , se poate utiliza domeniul 5;

- tabelul 6.1 specifică cerinţele pentru alte clase de execuţie.

Tabelul 6.1 – Calitatea suprafeţelor tăiate

unde a este grosimea de tăiere în mm. II.3. Duritatea suprafeţei marginilor 6.30 Pentru oţelurile carbon, dacă este specificată, duritatea suprafeţei marginilor trebuie să fie conform tabelului 6.2. În acest caz, se verifică validitatea procedeelor care pot produce creşterea locală a durităţii (tăiere termică, forfecare, poansonare). 6.31 În vederea realizării durităţii cerute pentru suprafaţa marginilor, se poate aplica preîncălzirea materialului, dacă este necesar.

Tabelul 6.2 – Valori maxime admisibile pentru duritate (HV 10)

Toleranţă la perpendicularitate sau unghiulară, u [mm]

Înălţime medie a profilului, 5Rz [μm]

EXC2 0,8+0,035a 110+(1,8a mm) EXC3 0,8+0,035a 110+(1,8a mm) EXC4 0,4+0,02a 70+(1,2a mm)

34

Standarde de produs Mărci oţel Valori ale durităţii EN 10025-2 la-5 EN 10210-1, EN 10219-1

S235 până la S460 380

EN 10149-2 şi EN10149-3 S260 până la S700 EN 10025-6 S460 până la S690

450

NOTĂ - Aceste valori sunt conform SR EN ISO 15614-1 aplicat pentru mărcile de oţel enumerate în ISO/TR 20172.

NOTĂ - Cerinţele pentru verificarea durităţii după sudare sunt incluse în procedura de încercare (a se vedea paragraful 7.4.1 din SR EN 1090-2)

6.32 Dacă nu se specifică altfel, validitatea procedeelor termice trebuie verificată după cum urmează: - din gama produselor constituente tratate, cele mai susceptibile la creşterea locală a durităţii,

se vor realiza patru eşantioane, plecând de la încercări de calificare a procedurii pe un produs constituent;

- pe fiecare eşantion, se vor efectua patru încercări locale de duritate, în zonele cele mai susceptibile a fi afectate. Încercările vor respecta prevederile din standardul SR EN ISO 6507.

III. FORMARE 6.33 Oţelul poate fi îndoit, presat sau forjat la forma cerută prin procedee de formare la cald sau la rece, cu condiţia ca proprietăţile să nu fie reduse sub cele specificate pentru materialul prelucrat. 6.34 Cerinţe şi recomandări cu privire la formarea la cald, la rece şi îndreptare cu flacără a oţelurilor trebuie să fie ca şi cele din standardele de produs relevante şi conform legislaţiei aplicabile în domeniu. 6.35 Elementele formate care prezintă fisuri, desprindere lamelară sau deteriorări ale acoperirilor de suprafaţă, trebuie tratate ca produse neconforme.

III.1. Formare la cald 6.36 Formarea la cald trebuie să fie conform cerinţelor pentru formare la cald din standardul de produs relevant şi recomandărilor producătorului oţelului. 6.37 Nu este permisă formare la cald pentru oţeluri conform SR EN 10025-4. 6.38 Pentru oţeluri călite şi revenite, formarea la cald nu este permisă decât dacă sunt îndeplinite cerinţele din SR EN 10025-6. 6.39 Formarea la cald ( 580 oCT ) a elementelor subţiri şi tabelor formate la rece nu este permisă dacă prin formarea la rece este atinsă limita de curgere nominală. 6.40 Pentru mărci de oţel până la S355, inclusiv, procedeul de formare la cald trebuie să aibă loc în domeniul roşu al temperaturii şi temperatura, durata şi viteza de răcire trebuie adaptate tipului de oţel utilizat. Îndoirea şi formarea în domeniul albastru al temperaturii (de la Co 502 până la Co 803 ) nu sunt permise, deoarece, în acest domeniu de temperatură se produce „fragilizarea la albastru” a oţelului. 6.41 Pentru mărci de oţel S450+N (sau +AR) conform SR EN 10025-2, S420 şi S460 conform SR EN 10025-3, procedeul de formare la cald trebuie să aibă loc în domeniul de temperatură de la

Co 609 până la Co 507 şi trebuie urmat de răcire la temperatura ambiantă. Viteza de răcire trebuie adaptată pentru a evita atât creşterea durităţii, cît şi creşterea excesivă a grăunţilor de material. Dacă viteza de răcire nu poate fi adaptată în sensul celor specificate anterior, trebuie realizat un tratament ulterior de normalizare structurii materialului. 6.42 Formarea la cald nu este permisă pentru marca S450 conform SR EN 10025-2 dacă nu este indicată nicio condiţie de livrare. NOTĂ - Dacă nu este indicată nicio condiţie de livrare, produsele din oţel S450 pot fi livrate în condiţia de livrare pentru laminare termo-mecanică.

35

III.2. Îndreptare cu flacără 6.43 Dacă trebuie corectată deformaţia prin îndreptare cu flacără, aceasta trebuie obţinută prin aplicarea locală a căldurii, asigurând controlul temperaturii maxime a oţelului, precum şi a procesului de răcire. 6.44 Pentru EXC3 şi EXC4 trebuie elaborată o procedură corespunzătoare. Această procedură trebuie să conţină cel puţin: - temperatura maximă a oţelului şi procedeul de răcire autorizat; - metoda de încălzire; - metoda utilizată pentru măsurarea temperaturii; - rezultate ale încercărilot mecanice realizate pentru calificarea procedeului; - identificarea persoanelor abilitate cu aplicare priocedeului.

III.3. Formarea la rece 6.45 Formarea la rece, obţinută prin profilare, presare sau îndoire, trebuie să fie conform cerinţelor pentru formarea la rece prevăzute în standardul de produs aplicabil. Nu se va utiliza forjarea. NOTĂ - Formarea la rece conduce la reducerea ductilităţii materialului. În plus, se recomandă să se atragă atenţia asupra riscului de fragilizare datorită hidrogenului asociat cu procesele ulterioare, ca o tratare acidă pe durata acoperirii sau galvanizării prin imersie la cald.

6.46 Pentru mărci de oţel superioare lui S355 dacă, după formarea la rece, se efectuează un trata-ment de revenire, trebuie îndeplinite următoarele două condiţii: - domeniul de temperatură: Co 305 până la Co 805 ; - timpul de menţinere: 2 min/mm de grosime a materialului, dar nu mai puţin de 30 min.

Tratamentul termic de detensionare realizat la peste Co 805 , sau timp de mai mult de o oră, poate conduce la o degradare a proprietăţilor mecanice. Dacă se prevede detensionarea oţelurilor S420 până la S700 la temperaturi mai ridicate sau pe durate mai lungi, valorile minime necesare pentru caracteristicile mecanice trebuie convenite înainte cu producătorul. 6.47 Dacă nu se specifică altfel, pentru oţelurile inoxidabile, razele interioare minime de îndoire pentru formare trebuie să fie: - t2 pentru mărcile austenitice 1.4301, 1.4401, 1.4404, 1.4541, şi 1.4571; - t5,2 pentru marca austenitic-feritică 1.4462. unde t este grosimea materialului. 6.48 Pentru celelalte mărci de oţeluri inoxidabile, razele interioare minime de îndoire trebuie specificate.

Pot fi permise raze interioare de îndoire mai mici, numai dacă se acordă atenţie specială specificaţiei pentru oţel, stării şi grosimii semifabricatului şi direcţiei de îndoire faţă de direcţia de laminare.

Pentru a compensa efectele de arcuire, gradul de corecţie a îndoirii pentru oţelul inoxidabil trebuie să fie puţin mai mare decât pentru oţelul carbon. 6.49 Profilele şi tablele formate la rece, pot fi fasonate prin îndoire, curbare uşoară sau gofrare după caz, în funcţie de materialele utilizate.

Pentru elemente şi table formate la rece, utilizate ca elemente structurale, formarea la rece trebuie să îndeplinească două condiţii: - acoperirile suprafeţei şi exactitatea profilului nu trebuie să fie deteriorate; - trebuie specificat dacă produsele constituente necesită aplicarea de membrane de protecţie,

înainte de formare. 6.50 Se poate utiliza îndoirea prin formare la rece a elementelor din profile tubulare numai dacă duritatea şi geometria produsului constituent sunt verificate, după îndoire.

Dacă nu se specifică altfel, îndoirea prin formare la rece a tuburilor circulare trebuie să îndeplinească următoarele trei condiţii:

36

- raportul între diametrul exterior al tubului şi grosimea peretelui nu trebuie să fie mai mare decât 15;

- raza de curbare (la nivelul axei longitudinale a tubului) nu trebuie să fie mai mică decât valoarea cea mai mare dintre d5,1 sau 100d mm, unde d este diametrul exterior al tubului;

- îmbinarea sudată trebuie poziţionată, în secţiune transversală, aproape de axa neutră, pentru a reduce, în sudură, eforturile din încovoiere.

IV. GĂURIRE 6.51 Jocurile nominale pentru şuruburi care nu sunt prevăzute să acţioneze păsuit, trebuie să fie cele specificate în tabelul 6.3. Jocul nominal este definit ca: - diferenţa dintre diametrul nominal al găurii şi diametrul nominal al şurubului pentru găuri

rotunde; - diferenţa dintre lungimea sau respectiv lăţimea găurii şi diametrul nominal al şurubului,

pentru găuri alungite. 6.52 Pentru şuruburile de păsuire, diametrul nominal al găurii trebuie să fie egal cu diametrul tijei şurubului. NOTĂ - Pentru şuruburi de păsuire conform SR EN 14399-8, diametrul nominal al tijei este mai mare cu 1 mm decât diametrul nominal al porţiunii filetate.

6.53 Pentru şuruburi cu cap inecat, dimensiunile nominale ale degajării pentru capul înecat, pre-cum şi toleranţele acesteia trebuie să fie astfel încât, după montare, şurubul să fie la nivelul feţei exterioare a plăcii exterioare. Dimensiunile degajării pentru cap înecat trebuie să fie specificate corespunzător. Dacă degajarea pentru cap înecat trece prin mai mult de o placă, pe durata practicării degajării, plăcile trebuie fixate, ferm, împreună. 6.54 În cazul şuruburilor cu cap înecat, adâncimea nominală a degajării pentru cap trebuie să fie mai mică cu cel puţin 2 mm decât grosimea nominală a plăcii de la exterior, pentru a ţine seama de toleranţele defavorabile.

Tabelul 6.3 – Jocuri nominale pentru şuruburi (mm) Diametrul nominal al şurubului

d (mm) 12 14 16 18 20 22 24 27

Găuri rotunde normale(a 1(b, (c 2 3 Găuri rotunde supradimensionate 3 4 6 8 Găuri alungite scurte (pe lungime)(d 4 6 8 10 Găuri alungite lungi (pe lungime) (d d5,1 a) Pentru aplicaţii cum sunt turnurile şi stâlpii, jocul nominal pentru găuri rotunde normale trebuie redus cu

0,5 mm, dacă nu se specifică altfel. b) Pentru elemente de îmbinare acoperite, jocul nominal de 1 mm poate fi crescut cu grosimea acoperirii

elementului de prindere. c) În condiţiile prezentate în EN 1993-1-8, se pot utiliza, de asemenea, şuruburi având diametrul nominal de

12 mm şi 14 mm sau şuruburi cu cap înecat în găuri cu un joc de 2 mm. d) Valorile nominale ale jocului în sensul transversal pentru şuruburi utilizate în găuri alungite trebuie să fie

identice cu valorile jocului specificate pentru găuri rotunde normale.

IV.1. Toleranţe pentru diametrul găurilor pentru şuruburi 6.55 Dacă nu se specifică altfel, diametrul găurii va îndeplini următoarele condiţii: - găuri pentru şuruburi păsuite: diametrul va fi în clasa H11 conform SR EN ISO 286-2; - alte găuri: 5,0 mm, diametrul găurii se consideră ca medie aritmetică între diametrul de

intrare şi cel de ieşire (a se vedea vedea figura 6.5).

37

maxmin21 ddD

mmD 1 ;10max ;max 21

7% vaproximati 4o

Figura 6.5 – Deformaţii admisibile pentru găuri poansonate sau obţinute prin tăiere cu plasmă

IV.2. Executarea găuririi 6.56 Găurile pentru şuruburi pot fi formate prin orice procedeu (găurire, poansonare, tăiere cu laser, cu plasmă sau altă metodă termică) cu condiţia de a rezulta o gaură finisată, astfel încât: - cerinţele pentru tăiere cu privire la duritatea locală şi calitatea suprafeţei tăiate, conform

prevederilor conţinute în paragraful III.2, să fie îndeplinite; - toate perechile de găuri trebuie să coincidă unele cu altele, astfel încât şuruburile să poată fi

introduse liber, în direcţie perpendiculară pe feţele de contact ale elementelor îmbinate. 6.57 Găurirea prin poansonare este permisă numai dacă grosimea nominală a elementului nu este mai mare decât diametrul nominal al găurii sau, pentru găuri necirculare, decât dimensiunea sa minimă. 6.58 Pentru EXC1 şi EXC2, găurile pot fi formate prin poansonare fără alezare, dacă nu este specificat altfel. 6.59 Pentru EXC3 şi EXC4, nu este permisă poansonarea fără alezare. Găurile trebuie poansonate cu un diametru mai mic cu cel puţin 2 mm faţă de diametrul final. 6.60 Validitatea procedeelor de găurire trebuie verificată periodic, după cum urmează: - trebuie realizate opt eşantioane care să acopere domeniul diametrelor găurilor, grosimile

produselor constituente şi mărcile de oţel tratate, plecând de la încercări de calificare a procedurii pe un produs constituent;

- dimensiunile găurii trebuie verificate la ambele capete ale fiecărei găuri, utilizând calibre trece/nu trece. Găurile trebuie să îndeplinească clasele de toleranţă, specificate în paragraful III.4.1 din prezentele instrucţiuni.

6.61 Dacă procedeul de găurire nu este conform, el nu trebuie utilizat până la corectare. Totuşi, procedeul poate fi folosit pe un domeniu restrâns de produse constituente şi dimensiuni ale găurii care prezintă rezultate conforme. 6.62 Găurile trebuie să respecte, de asemenea, următoarele cerinţe: - unghiul de conicitate nu trebuie să fie mai mare decât cel indicat în figura 6.5; - bavurile nu trebuie să fie mai mari decât cele indicate în figura 6.5; - la înnădiri, găurile la suprafeţele de contact trebuie poansonate în aceeaşi direcţie pentru toate

elementele. 6.63 Găurile pentru şuruburi de păsuire pot fi găurite la dimensiunea finală sau pot fi alezate in situ. Dacă găurile trebuie alezate in situ, ele trebuie realizate prin găurire sau poansonare la un diametru mai mic cu cel puţin 3 mm decât diametrul final. Dacă şurubul trebuie să fie păsuit prin mai multe plăci, acestea trebuie fixate ferm împreună pe durata găuririi sau alezării. Alezarea trebuie efectuată cu un dispozitiv cu ax fix, iar utilizarea lubrifiantului acid este interzisă. NOTĂ – Nu se admite fixarea prin hafturi de sudură. 6.64 Degajarea pentru cap înecat a găurilor rotunde normale pentru şuruburi trebuie realizată după găurire. 6.65 Găurile alungite lungi obţinute prin poansonare, vor fi realizate într-o singură operaţie. Dacă poansonarea într-o singură operaţie nu este posibilă, vor fi realizate două găuri prin găurire sau

38

poansonare şi se va completa gaura alungită prin tăiere termică manuală, dacă nu se specifică altfel. 6.66 Pentru elemente şi table formate la rece, găurile alungite pot fi formate prin poansonare într-o singură operaţie, poansonare consecutivă, sau unirea a două găuri poansonate sau forate, prin utilizarea unui fierăstrău pendular. 6.67 Înainte de asamblare, trebuie îndepărtate bavurile din găuri. Dacă găurile sunt realizate într-o singură operaţie, prin elemente ţinute împreună care nu trebuie separate după găurire, este necesară îndepărtarea bavurilor doar din găurile exterioare.

V. DECUPĂRI 6.68 Nu este permisă decuparea unghiurilor intrânde. Unghiurile intrânde sunt cele unde unghiul deschis între feţe este mai mic de 1800 .

Figura 6.6 – Exemple de decupare

1 – nu este permis; 2 – forma A (recomandată pentru tăierea complet mecanizată sau automată); 3 – forma B (permisă)

6.69 Unghiurile intrânde şi crestăturile trebuie rotunjite cu o rază minimă de 5 mm pentru EXC2 şi EXC3, respectiv de 10 mm pentru EXC4. Exemple de decupare sunt prezentate în figura 6.6. 6.70 La decupări obţinute prin poansonare în plăci cu grosimea mai mare de 16 mm, bavurile rezultate trebuie îndepărtate prin polizare. NOTĂ - Decuparea prin poansonare nu este permisă pentru EXC4.

VI. ASAMBLARE 6.71 Asamblarea elementelor trebuie realizată astfel încât să fie îndeplinite toleranţele specificate. 6.72 Trebuie luate precauţii pentru a preveni coroziunea galvanică produsă de contactul între ma-teriale metalice diferite. 6.73 Se va evita contaminarea oţelului inoxidabil prin contact cu oţelul pentru construcţii. 6.74 Alinierea găurilor prin broşare trebuie efectuată astfel încât să se evite o ovalizare mai mare decât valorile prevăzute în tabelul D.2.8 nr. crt. 6, din SR EN 1090-2, după cum urmează: - EXC1 şi EXC2: clasa 1; - EXC3 şi EXC4: clasa 2. NOTĂ - În cazul în care aceste valori sunt depăşite, găurile trebuie corectate prin alezare.

6.75 Găurile pentru care nu este permisă ovalizarea trebuie identificate şi nu trebuie utilizate pentru aliniere (de exemplu, pentru şuruburile de păsuire). NOTĂ - În astfel de cazuri pot fi prevăzute găuri speciale pentru aliniere.

6.76 Toate îmbinările elementelor provizorii prevăzute pentru fabricaţie trebuie să îndeplinească cerinţele prezentelor instrucţiuni şi toate cerinţele speciale, inclusiv cele cu privire la oboseală, care trebuie specificate. 6.77 După realizarea asamblării trebuie verificate cerinţele pentru contrasăgeată sau prereglări ale elementelor.

VII. PREASAMBLARE UZINALĂ 6.78 Concordanţa între elementele fabricate, conectate în mai multe puncte de îmbinare, trebuie verificată prin preasamblare şi măsurători exacte. Preasamblarea reprezintă punerea împreună a elementelor contituiente ale îmbinării pentru a verifica concordanţa lor.

39

6.79 Elementele care se îmbină vor fi preasamblate de către întreprinderea producătoare a construcţiei metalice, folosindu-se şuruburi obişnuite, cu aceleaşi diametre nominale ca şi cele ale şuruburilor de înaltă rezistenţă destinate îmbinării.

Figura 5.17 – Ordine de strângere

6.80 La preasamblare nu vor fi folosite şuruburi pentru pretensionare şi se vor utiliza şaibe atât sub piuliţă, cât şi sub capul şurubului. Strângerea acestora se va face începând de la centrul îmbinării către marginile ei (vezi ordinea indicată în figura 5.17). Pentru strângere se va folosi o cheie standard, acţionată manual. 6.81 După realizarea preasamblării, îmbinarea va fi verificată folosind spionul de 0,2 mm, care nu va trebui să pătrundă în intervalul dintre şuruburile marginale, pe o adâncime mai mare de 20 mm de la marginea elementelor îmbinării, iar în jurul şuruburilor marginale, nu mai aproape de 1,25 gd de axa fiecărui şurub. Zonele de acces ale spionului de 0,2 mm de la marginea elementelor de costrucţie metalică spre interiorul îmbinării, sunt arătate în figura 5.18.

Figura 5.18 – Verificarea cu spionul de 0,2 mm

6.82 Se vor consemna într-o notă de constatare (fişă de preasamblare în fabrică) rezultatele ve-rificărilor făcute, metodele folosite în acest scop, eventualele remedieri care au intervenit, precum şi constatările asupra înscrierii abaterilor în limitele admise. O copie după nota de constatare va fi transmisă unităţii de construcţii-montaj, odată cu livrarea elementelor componente ale îmbinării. 6.83 După preasamblare, elementele care se îmbină şi eclisele se vor marca cu simbolurile indicate în proiecte, distincte pentru fiecare element al îmbinărilor şi pentru fiecare poziţie în cadrul acestora, astfel încât, să se asigure recunoaşterea şi asamblarea lor corectă în etapele următoare. NOTĂ – Se recomandă ca la preasamblarea din uzină, să participe şi reprezentanţi ai unităţii de construcţii-montaj.

VIII. MANIPULARE ŞI DEPOZITARE 6.84 Elementele care se îmbină nu vor fi grunduite la producător în zonele de contact ale îmbinării şi ale ecliselor. 6.85 La manipulările şi transporturile uzinale, precum şi la încărcarea pentru expediţie, se va

40

asigura în mod special păstrarea curată a suprafeţelor de contact ale elementelor îmbinării.

6.86 Pentru livrare, eclisele se vor fixa în zona de îmbinare corespunzătoare a elementelor care se îmbină, cu organe de asamblare obişnuite. Se interzice fixarea lor prin hafturi de sudură.

6.87 Strângerea şuruburilor pentru expediţie se va face manual, cu chei standard, până la asigurarea contactului dintre elementele de costrucţie metalică. Se interzice expedierea ecliselor nesolidarizate provizoriu la elementele respective, care se îmbină. 6.88 Elementele trebuie manipulate şi stivuite astfel încât posibilitatea de degradare să fie minimă. Atenţie deosebită trebuie acordată metodelor de agăţare prin înfăşurare pentru a evita degradarea construcţiei metalice şi a tratamentului de protecţie.

6.89 Elementele îmbinării deteriorate în timpul descărcării, transportului, depozitării sau a preasamblării trebuie readusă la conformitate. Procedura de restaurare trebuie definită înainte de a fi efectuată. Pentru EXC2, EXC3 şi EXC4, trebuie consemnată, de asemenea, procedura. 6.90 Elementele de îmbinare depozitate pe şantier trebuie păstrate în mediu uscat înainte de utilizare şi trebuie ambalate şi identificate corespunzător. Elementele de îmbinare trebuie manipu-late şi uilizate conform recomandărilor producătorului. Toate plăcile mici şi alte accesorii trebuie ambalate şi identificate corespunzător. 6.91 Produsele constituente trebuie manipulate şi depozitate în condiţii conforme recomandărilor producătorului. 6.92 Un produs constituent nu poate fi utilizat după durata de depozitare specificată de producătorul său. Produsele care au fost manipulate sau depozitate într-un mod sau o durată de timp, care au putut determina o deteriorare semnificativă, trebuie verificate înainte de utilizare, pentru a se asigura că acestea încă sunt conforme cu standardul de produs relevant. 6.93 Elementele din oţel pentru construcţii trebuie împachetate, manipulate şi transportate în deplină sigutanţă, astfel încât să se evite deformaţiile permanente şi degradarea suprafeţei să fie minimă. Trebuie aplicate după caz, măsurile preventive pentru manipulare şi depozitare, specificate în tabelul 6.4. 6.94 Mijloacele de execuţie ale tratamentului de protecţie realizat în afara şantierului şi pe şantier trebuie să fie conform SR EN 1090. 6.95 Detaliile susceptibile de a fi supuse fenomenelor de coroziune, uzura mecanică sau oboseala, trebuie astfel concepute şi realizate, încât inspecţia, mentenanţa şi eventuala refacere să poată fi efectuate în mod satisfăcător, ţinând seama de durata de viaţă a construcţiei.

Tabelul 6.4 – Listă de măsuri preventive pentru manipulare şi depozitare Ridicare

1 Protecţia elementelor împotiva degradării la punctele de ridicare.

2 Evitarea ridicării dintr-un singur punct a elementelor lungi, prin utilizarea grinzilor extensibile, după caz.

3

Legarea împreună a elementelor uşoare, mai ales cele sensibile la degradarea muchiilor, răsu-cire sau deformare, dacă sunt manipulate individual. Se va evita orice deteriorare locală a ele-mentelor, în zonele în care se ating între ele, la muchiile nerigidizate, la nivelul punctelor de ridicare sau în alte zone în care o parte semnificativă din greutatea totală a legăturii este supor-tată de o singură muchie nerigidizată.

Depozitare 4 Stivuirea elementelor fabricate la distanţă de sol, pentru a fi păstarate curate. 5 Folosirea reazemelor necesare pentru a evita deformaţii permanente.

6 Depozitarea tablelor profilate şi altor materiale furnizate cu suprafeţe decorative prefinisate, în conformitate cu cerinţele standardelor aplicabile.

41

Tabelul 6.4 - continuare Protecţie anticorosivă

7 Evitarea acumulării apei.

8 Precauţii pentru a evita pătrunderea umezelii în legături de profile cu acoperiri metalice. NOTĂ - În cazul depozitării prelungite în aer liber, legăturile de profile trebuie desfăcute şi profilele separate pentru a preveni apariţia ruginii „negre sau albe”.

9 Tratament corespunzător de protecţie anticorosivă a elementelor din oţel formate la rece cu gro-simea mai mică de 4 mm, efectuat înainte de ieşirea aceastora din uzină, suficient pentru a rezis-ta cel puţin expunerii estimate pe durata transportului, depozitării şi montării iniţiale.

Oţeluri inoxidabile

10 Manipularea şi depozitarea oţelului inoxidabil astfel încât să se prevină contaminarea de la fixări sau elemente de manipulare, etc. Depozitarea cu grijă a oţelului inoxidabil, astfel încât suprafeţele să fie protejate de deteriorare sau contaminare.

11 Utilizarea unui film sau a altei acoperiri de protecţie, stabilă cât mai mult timp posibil. 12 Evitarea depozitării într-un mediu salin, umed.

13 Protejarea elementelor de depozitare cu fâşii sau teci din lemn, cauciuc sau material plastic, pentru a evita orice frecare cu suprafeţe din oţel carbon, cu conţinut de cupru, plumb, etc.

14 Interzicerea folosirii marcărilor cu conţinut de cloruri sau sulfuri. NOTĂ - O alternativă este utilizarea unui film protector şi aplicarea tuturor marcărilor numai pe acest film.

15

Protejarea oţelului inoxidabil de contactul direct cu echipamentul de ridicare sau de manipulare din oţel carbon, cum sunt lanţuri, cârlige, cabluri plate, rulouri sau furcile elevatoarelor, folo-sind materiale izolatoare, placaj din lemn de răşinoase sau ventuze. Utilizarea sculelor cores-punzătoare la montare pentru a asigura că nu se produce contaminarea suprafeţei.

16 Evitarea contactului cu substanţe chimice, mai ales coloranţi, cleiuri, bandă adezivă, cantităţi exagerate de ulei şi unsoare.

17 Zonele de fabricaţie pentru oţel carbon şi oţel inoxidabil, vor fi separate, pentru a se evita conta-minarea cu oţel carbon. Folosirea de scule separate, numai pentru oţel inoxidabil, mai ales pietre de polizor şi perii de sârmă. Perii de sârmă şi lână din oţel inoxidabil, preferabil austenitic.

Transport 18 Măsuri speciale necesare pentru protecţia elementelor fabricate în timpul transportului.

7. MONTAJUL ŞI RECEPŢIA ELEMENTELOR DE CONSTRUCŢII METALICE ŞI A LUCRĂRILOR DE MONTAJ

I. CONDIŢII DE ŞANTIER 7.1 Montarea nu trebuie să înceapă înainte ca zona prevăzută pentru lucrările de construcţii să corespundă cerinţelor tehnice în ceea ce priveşte siguranţa lucrărilor, care trebuie să ţină seama de următoarele elemente, după caz: - luarea de măsuri şi întreţinerea zonelor de amplasare a macaralelor şi echipamentelor de

acces; - căi de acces spre şantier şi în interiorul şantierului; - condiţii de teren care afectează operarea sigură a echipamentelor; - tasarea posibilă a suporturilor pentru ridicarea structurii; - detalii cu privire la reţelele subterane, cablurile suspendate sau alte obstacole în şantier; - limitări ale dimensiunilor sau greutăţilor elementelor care pot fi livrate pe şantier; - condiţii speciale de mediu înconjurător şi climatice pe şantier şi în jurul său; - detalii cu privire la structurile alăturate care pot afecta sau pot fi afectate de lucrări. 7.2 Se recomandă să se indice căile de acces spre şantier şi în interiorul şantierului pe un plan care să cuprindă dimensiunile şi înălţimile de trecere ale căilor de acces (planul va face parte din

42

proiectul tehnologic), nivelul suprafeţei de lucru pentru traficul pe şantier şi echipamente, precum şi suprafeţele disponibile pentru depozitare. 7.3 Dacă lucrările sunt executate cu mai mulţi antreprenori, cerinţele tehnice în ceea ce priveşte siguranţa lucrărilor trebuie verificate sub aspectul coerenţei cu cele pentru alte părţi de lucrări de construcţii. Această verificare trebuie să ţină seama de următoarele puncte, după caz: - proceduri convenite prealabil pentru cooperare cu alţi contractanţi; - disponibilitatea serviciilor pe şantier; - încărcările maxime pe structura din oţel, datorită executării lucrărilor şi depozitării; - verificarea punerii în operă a betonului la executarea lucrărilor compozite. NOTĂ – Standardul SR EN 1991-1-6 furnizează reguli pentru determinarea încărcărilor datorită executării lucrărilor şi depozitării, inclusiv betonul.

II. METODĂ DE MONTARE PE BAZĂ DE PROIECT 7.4 Metoda de montare pe bază de proiect trebuie să ia în considerare următoarele: - poziţiile şi tipurile îmbinărilor în situ; - dimensiunea maximă a elementului, greutate şi poziţie; - secvenţele montării; - conceptul cu privire la stabilitatea structurii montată parţial, inclusiv cerinţele pentru

contravântuire sau sprijinire provizorie; - sprijinire sau alte măsuri pentru executarea fazei de betonare a structurii compozite; - condiţii pentru îndepărtarea contravântuirii sau sprijinirii provizorii sau cerinţe pentru

detensionarea sau punerea sub tensiune a structurii; - aspecte care pot crea un risc cu privire la siguranţa pe timpul executării lucrărilor; - planificare şi metodă pentru ajustarea prinderilor reazemelor la fundaţii şi pentru

monolitizare; - contrasăgeată şi pre-reglaje necesare în raport cu cele prevăzute în etapa de fabricaţie; - utilizarea tablei din oţel profilată pentru a asigura stabilitatea; - utilizarea tablei din oţel profilată pentru a asigura stabilitatea laterală; - transportul elementelor inclusiv prinderile pentru ridicare, întoarcere sau tragere; - poziţii şi condiţii pentru reazem şi acţionare cu cric; - conceptul de stabilitate a aparatelor de reazem; - deformaţii ale structurii montată parţial; - tasări anticipate ale reazemelor; - poziţiile şi încărcările specifice pentru macarale, materiale depozitate, contragreutăţi, etc.,

pentru diferite faze de executare a lucrărilor; - instrucţiuni pentru livrarea, depozitarea, ridicarea, aşezarea şi pretensionarea hobanelor; - detalii pentru toate lucrările provizorii şi legăturile la lucrările definitive cu instrucţiuni cu

privire la îndepărtarea lor.

III. METODĂ DE MONTARE FOLOSITĂ DE EXECUTANT 7.5 O descriere a metodei de montare a executantului, trebuie pregătită şi verificată conform regulilor de proiectare, îndeosebi în ceea ce priveşte rezistenţa structurii montată parţial la încărcările de montare şi la alte încărcări. 7.6 Expunerea metodei de montare a executantului poate diferi de metoda de montare pe bază de proiect, numai dacă aceasta constituie o alternativă sigură. 7.7 Modificările expunerii metodei de montare, inclusiv cele determinate de condiţiile din şantier, trebuie verificate şi revăzute conform cerinţelor de mai sus. 7.8 Expunerea metodei de montare trebuie să descrie procedurile utilizate pentru a monta în siguranţă construcţia metalică şi trebuie să ia în considerare cerinţele tehnice cu privire la siguranţa lucrărilor.

43

7.9 Procedurile trebuie să aibă legătură cu instrucţiunile de lucru specifice. 7.10 Expunerea metodei de montare trebuie să se refere la toate punctele relevante de la paragraful II din acest capitol şi, în plus, trebuie să ia în considerare următoarele puncte, după caz: - experienţă cu privire la montaje de probă; - legături necesare pentru a asigura stabilitatea înainte de sudare şi pentru a ţine sub control

deplasările locale din îmbinare; - mijloace necesare pentru ridicare; - necesitatea de a marca greutatea şi/sau centrul de greutate al elementelor mari sau cu formă

neregulată; - relaţia între greutăţile care trebuie ridicate şi raza de acţiune, dacă trebuie utilizate macarale; - identificarea forţelor de vibraţii sau răsturnare, în special cele datorită condiţiilor prognozate

pentru vânt, pe şantier, în timpul montării şi metode exacte de menţinere a rezistenţei adecvate la vibraţie şi răsturnare;

- metode de a face faţă, cu siguranţă, riscurilor; - prevederi cu privire la poziţii de lucru sigure şi mijloace sigure de acces la ele.

IV. PROIECTUL TEHNOLOGIC DE MONTAJ 7.11 Planuri de montare sau instrucţiuni echivalente trebuie furnizate şi să fie parte din descrierea metodei de montare. 7.12 Proiectul tehnologic de montaj trebuie pregătit cu vederi în plan şi elevaţie realizate la o scară care să permită marcarea vizibilă a reperelor de montare pentru toate elementele. 7.13 Planurile trebuie să arate amplasamentul tramei, poziţiile reazemelor şi asamblarea elementelor, împreună cu cerinţele pentru toleranţe. 7.14 Planurile de fundaţie trebuie să arate amplasarea bazei şi orientarea construcţiei metalice, orice alte elemente în contact direct cu fundaţiile, amplasarea bazei lor şi nivelul, nivelul prevăzut al rezemării şi nivelul de referinţă. Fundaţiile trebuie să includă reazemul bazei stâlpului şi alte reazeme structurale. 7.15 Elevaţiile trebuie să arate nivelurile cerute pentru planşee şi/sau structură. 7.16 Planurile trebuie să arate detaliile necesare pentru prinderea elementelor din oţel sau a şuruburilor pe fundaţii, metoda de ajustare prin calare şi împănare şi cerinţele pentru cimentare, pre-cum şi prinderea construcţiei metalice şi a aparatelor de reazem pe reazemele lor. 7.17 Planurile trebuie să arate detalii şi amplasarea oricărei construcţii metalice sau lucrări provizorii, necesare la montare, pentru a asigura stabilitatea construcţiei sau siguranţa personalului. 7.18 Planurile trebuie să menţioneze greutatea tuturor elementelor sau ansamblurilor de peste cinci tone, precum şi centrul de greutate al tuturor elementelor mari, neregulate.

V. EXECUŢIA ASAMBLĂRILOR PE ŞANTIER 7.19 Pentru montarea elementelor subţiri sunt necesare planuri care să specifice, după caz, cel puţin: - tipul, grosimea, materialul, lungime şi denumirea tablelor; - tipul elementelor de îmbinare şi ordinea (secvenţa) prinderii, inclusiv informaţiile pentru

montare specifice pentru tipul de elemente de prindere (de exemplu, diametrul găurii forate şi momentul minim);

- sistemul structural pentru table; - îmbinările transversale şi longitudinale împreună cu specificarea tipului de elemente de

îmbinare şi de şaibe, precum şi secvenţa; - cerinţele pentru executarea pe şantier; - poziţiile tuturor îmbinărilor pe şantier care nu utilizează găuri date anterior;

44

- tipul şi detaliile cu privire la subansamblele din table, ca meterial, intervale între axe, formarea reazemelor, panta şi detalii de streşini şi margini;

- rosturile de dilatare; - golurile şi elementele portante necesare (de exemplu, cupole pentru iluminare, instalaţii de

ventilare pentru fum şi căldură şi drenare acoperiş); - elementele pentru montare şi fixare (de exemplu, pentru ţevi, conducte de cabluri şi plafoane

false); - limitările circulaţiei pe timpul montării şi cerinţele pentru dispozitivele de repartizare a

încărcării. 7.20 Întreprinderea de montaj are obligaţia să execute verificările de confruntare privind calitatea organelor de asamblare primite pe şantiere. Ele constau din: - verificarea dimensiunilor şi aspectului şuruburilor, piuliţelor şi şaibelor, verificarea filetelor şi

verificarea calităţii organelor de asamblare prin verificarea durităţii pe cel puţin 2 şuruburi, 2 piuliţe şi 2 şaibe din fiecare tipodimensiune/producator/lot aprovizionat (este indicat ca aprovizionarea să se realizeze de la un singur producător/furnizor);

- încercarea de performanţă pentru pretensionare, conform SR EN 14399-2 pentru metoda adoptată la strângere în unitatea de construcţii-montaj, pe organele de asamblare utilizate, pentru fiecare tipodimensiune (informativ, vezi ANEXA E). Organele de asamblare folosite în încercarea de performanţă pentru pretensionare vor avea avea aceleaşi condiţii de păstrare şi montare cu cele din şantier. Această etapă se va realiza la un organism de terţă parte.

7.21 În cazurile în care din aceaste verificări nu rezultă îndeplinirea condiţiilor de acceptare, se întocmesc note de constatare şi situaţia va fi imediat sesizată întreprinderii producătoare a organelor de asamblare şi întreprinderii producătoare a construcţiei metalice, în cazul când organele de asamblare au fost comandate şi livrate de aceasta, pentru luarea măsurilor corespunzătoare. 7.22 Întreaga procedură de acceptare a cantităţilor de organe de asamblare pe şantier se va încheia înainte de termenul de începere a execuţiei îmbinărilor pe şantier şi nu mai târziu de 45 de zile calendaristice de la primirea organelor de asambalre pe şantier. 7.23 Orice montare de probă pe şantier trebuie realizată în conformitate cu cerinţele de la paragraful III.7. Montarea de probă trebuie luată în considerare în următoarele cazuri: - pentru a confirma potrivirea între elemente; - pentru a valida o metodologie, dacă secvenţa de montare pentru a garanta stabilitatea în

timpul montării necesită o evaluare prealabilă; - pentru a verifica durata operaţiilor, dacă pe şantier sunt condiţii restrictive prin limitarea

timpului de lucru. 7.24 Toate prinderile pentru elementele provizorii prevăzute pentru montare trebuie efectuate astfel încât să nu slăbească structura permanentă sau să afecteze utilizarea ei. 7.25 Înainte de montaj, montatorul va face următoarele verificări şi remedieri: - dacă nu s-au produs deformări ale elementelor în timpul operaţiunilor de transport,

manipulare şi depozitare, în cadrul şantierului, efectuându-se remedierile necesare; - dacă sudurile cap la cap corespund normelor de verificarea calităţii (conform prevederilor din

C 150-82); - dacă organele de asamblare au fost conservate pe şantier în condiţii corespunzătoare normelor

tehnice; - dacă există o notă de constatare a preasamblării prevăzută la punctul 6.82. În cazul în care nu

a fost realizată preasamblarea uzinală, se recomandă efectuarea acesteia pe şantier; - dacă există acte de verificarea calităţii organelor de asamblare şi a elementelor ce se îmbină,

la primirea pe şantier. 7.26 Prelucrarea şi tratarea suprafeţelor de contact se va executa prin decapare (spălare şi frecare cu peria de sârmă) şi ardere cu flacăra, cu respectarea următoarelor condiţii:

45

- spălarea materiilor uleioase cu substanţe degresante şi spălarea materiilor pământoase cu apă; - frecarea cu peria de sârmă din oţel moale pentru îndepărtarea ruginei neaderente şi a pojghiţei

de laminare (se interzice frecarea care să conducă la o suprafaţă lucioasă); - frecarea se va excuta transversal pe direcţia de transmitere a efortului; - arderea cu flacăra cu oxigen se va executa cu o viteză de înaintare de 1...2 m/min, cu o

înclinare a suflaiului ce cca. 300, suflaiul înainnd în urma flăcării; temperatura suprafeţei în timpul arderii cu flacăra nu trebuie să depăşească 200 0C. Pentru această operaţie se vor folosi arzătoare cu un singur bec sau mai multe becuri asamblate.

- prelucrarea suprafeţelor şi fazele succesive de realizare ale fiecărei îmbinări, inclusiv toate verificările şi chituirea, se vor efectua în acelaşi schimb de lucru.

7.27 În utilizarea arderii cu flacără, se vor folosi trasee de ardere pe zone delimitate, asigurându-se încălzirea uniformă a zonei, evitându-se supraîncălziri locale. După arderea cu flacăra, suprafaţa de contact va avea un grad de rugozitate pronunţat. Suprafeţele de contact vor fi uscate înainte de asamblare, iar pisele de contact se vor monta la temperatura mediului. 7.28 În situaţiile în care rugina nu va putea fi îndepărtată prin frecare cu peria din oţel moale, organele de asambalre în cauză nu vor putea fi utilizate şi vor fi tratate ca neconforme. 7.29 În continuare, filetul piuliţelor va fi uns cu o cantitate mică de unsoare, evitându-se pro-ducerea refulării unsorii în exces. Se interzice ungerea filetului şuruburilor pentru a se evita ca unsoarea să ajungă pe suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării. 7.30 Pretensionarea şuruburilor din îmbinare se va realiza conform prevederilor conţinute în ANEXA A. 7.31 Montarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă va începe numai după efectuarea tuturor verificărilor şi remedierilor menţionate şi a pregătirii pentru montaj a organelor de asamblare, conform pct. 7.24. 7.32 Nu se va efectua montarea ecliselor dacă suprafeţele de contact, după prelucrarea prevăzută la pct. 7.27, nu au un aspect uniform, lipsite de pete de rugină, ţunder, ulei, etc. şi nu au un grad pronunţat de rugozitate. 7.33 Organele de asamblare vor fi pregătite pentru montaj cu puţin înainte de introducerea lor în îmbinare, prin curăţirea cu substanţe degresante pentru îndepărtarea unsorii de protecţie şi a murdăriei, precum şi prin frecare cu peria din oţel moale, pentru îndepărtarea ruginei superficiale, dacă este cazul.

VI. MARCARE 7.34 Elementele asamblate sau montate individual pe şantier trebuie să aibă alocată o marcare de montare, care poate coincide cu marcarea de la preasamblarea uzinală. 7.35 Un element trebuie marcat cu orientarea la montare dacă aceasta nu rezultă din forma sa geometrică. NOTĂ – Marcările trebuie amplasate, dacă este posibil, în poziţii în care să fie vizibile atâ la depozitare, cât şi după montare.

7.36 Metodele de marcare trebuie să fie conform paragrafului 6.2 din SR EN 1090-2.

VII. RECEPŢIA LUCRĂRILOR DE MONTAJ 7.37 Recepţia furniturilor se va face în conformitate cu prescripţiile în vigoare conţinute în standardele de produs aplicabile şi în HG 622/2004. De asemenea, se vor avea în vedere prescripţiile relevante din SR EN 1090 şi SR EN 1993. 7.38 Recepţia lucrărilor de montaj se vor face în conformitate cu prescripţiile relevante din SR EN 1090 şi SR EN 1993, precum şi conform Legii 50/1991 privind autorizarea executării lucrărilor de construcţii cu modiificările ulterioare şi Legii 10/1995, cu modificările ulterioare.

46

7.39 Rezultatele verificărilor şi încercărilor mecanice ale furniturilor, precum şi rezultatele verificărilor lucrărilor de montaj, în diversele faze de realizare a îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, vor fi consemnate în documente din sistemul calităţii al unităţii de construcţii-montaj, după cum urmează: - notă de constatare asupra preasamblării uzinale, consemnându-se abaterile dimensionale, de

la limitele admisibile, remedierile efectuate şi metodele prescrise folosite, conf. pct. 6.82. O copie după nota de constatare se constituie în piesă la dosarul de recepţie;

- notă de constatare asupra preasamblării la şantier executată în condiţiile prezentate la pct. 7.32, care se constituie, de asemenea în piesă, la dosarul de recepţie;

- documente de certificare a calităţii organelor de asamblare (şuruburi, piuliţe, şaibe), precum şi buletinul de încercări mecanice efectuate la şantier sau de laboratoare de specialitate, în cazurile de litigiu, conf. pct. 7.23;

- procesele verbale de verificare pe faze a calităţii execuţiei îmbinărilor prin şuruburi de înaltă rezistenţă, în care se consemnează rezultatele tuturor verificărilor efectuate în diferite faze de execuţie a montajului, inclusiv pregătirea suprafeţelor de contact.

7.40 Verificarea strângerii se va realiza pe baza Fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate (vezi ANEXA D), pentru îmbinarea corespunzătoare, fapt ce va fi consemnat într-un proces verbal, care va fi semnat de toţi factorii implicaţi la realizarea strângerii. 7.41 Toate documentele de verificare a calităţii emise pe baza verificărilor şi încercărilor mecanice executate pe şantiere, de întrepinderea de construcţii-montaj, vor fi avizate de beneficiar la momentul executării lor. 7.42 Inspecţii planificate privind verificarea conformităţii la execuţia construcţiilor metalice, în special privind realizarea îmbinărilor cu şuruburi se vor efectua de catre instituţii abilitate conform prevederilor legislative în vigoare. Aceste inspecţii vor consta şi în verificarea îndeplinirii condiţiilor din prezentele instrucţiuni tehnice.

8. VERIFICAREA MENŢINERII CALITĂŢII ÎMBINĂRILOR ÎN EXPLOATARE

8.1 Verificările periodice se efectuează la intervale de timp, în funcţie de destinaţia construcţiilor, precum şi de condiţiile de exploatare. 8.2 În afara verificărilor specificate la pct. 8.1, se vor executa verificări suplimentare ori de câte ori vor surveni solicitări mecanice, fizice şi chimice, depăşind limitele normale considerate în proiectare şi în prezentele instrucţiuni sau apar defecţiuni vizibile. 8.3 Proiectantul va întocmi un PROGRAM DE MONITORIZARE A SISTEMULUI, care va conţine următoarele capitole principale: - Intervalele de timp la care se vor face verificări ale sistemului; - Nivelul de calificare şi autorizare a personalului destinat verificării sistemului; - Modul de urmărire în situ; - Modul de verificare a strângerii; - Măsuri necesare pentru remediere, în cazul strângerilor care şi-au pierdut caracteristicile

normate în timp. 8.4 Verificările se fac de către beneficiar printr-un organism de inspecţie de terţă parte şi vor consta în verificarea strângerilor de pretensionare şi verificarea vizuală a stării suprafeţelor în contact din îmbinări care au fost desemnate de proiectant ca fiind relevante în evaluarea comportarii în timp a construcţiei. Aceste verificări se vor realiza cel puţin odată în perioada de viaţă normată a construcţiei, dar nu mai devreme de 10 ani, în condiţiile unei exploatări normale. Valorile constatate vor fi notate într-un proces-verbal de constatare şi vor fi transmise proiectantului sau

47

unui expert autorizat pentru a fi comparate cu valorile înscrise în Fişa de evidenţă a îmbinărilor pretensionate (vezi modelul din ANEXA D), ataşată la Cartea costrucţiei. 8.5 Soluţiile de remediere, în cazurile unor situaţii necorespunzătoare rezultate din aceste verificări, vor fi stabilite pe bază de expertize tehnice efectuate de unităţi de specialitate.

9. ATESTAREA CONFORMITĂŢII PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII FOLOSITE LA REALIZAREA ÎMBINĂRILOR

9.1 Organele de asamblare se vor utiliza numai dacă conformitatea acestora a fost certificată în baza standardului SR EN 14399-1, de un organism de certificare abilitat şi a fost aplicat marcajul de conformitate CE pe acestea. Dacă organele de asamblare au fost executate conform altui standard de produs, dar au fost acceptate de proiectantul lucrărilor, acestea vor fi Agrementate Tehnic de către un organism abilitat. 9.2 Tablele şi profilele utilizate la realizarea îmbinărilor vor corespunde prevederilor din prezentele instrucţiuni, iar atestarea conformităţii acestora se va realiza prin certificarea con-formităţii cu standardul de referinţă european conform ANEXEI ZA din standard (ex. SR EN 10025, SR EN 10219 etc.) sau prin Agrementare Tehnică în toate celelalte cazuri (după standard de firmă, sau alt standard naţional, dacă acestea au fost acceptate de proiectantul lucrărilor). 9.3 Protecţiile anticorozive sau protecţiile la foc aplicate pe structura metalică sau pe îmbinările structurale, vor respecta condiţiile din prezentele instrucţiuni, pentru zonele unde vor fi aplicate, avându-se grijă ca la îmbinările pentru care s-a realizat un program de urmărire a comportării în timp să nu se acopere şuruburile în raza de acţiune a cheii dinamometrice. Atestarea conformităţii acestor produse este similară cu cea descrisă la pct.9.2.

10. INSPECŢIA TEHNOLOGICĂ ŞI A ECHIPAMENTELOR LA PUNEREA ÎN OPERĂ

10.1 Inspecţia tehnologică se va realiza de către un organism de terţă parte acreditat, conform SR EN ISO-CEI 17020, la cererea proiectantului, beneficiarului sau executantului, pentru: - verificarea capabilităţii unităţii de producţie de a realiza şi/sau monta structura metalică după

tehnologia proiectată; - verificarea premontajului în fabrică; - verificarea momentelor de strângere realizate de unitatea care execută; - verificarea aplicării corecte a tehnologiilor de montaj în şantier - verificarea menţinerii calităţii îmbinărilor în exploatare. 10.2 Inspecţia echipamentelor se va realiza de către un organism de terţă parte acreditat şi constă în atestarea conformităţii stării de funcţionare normală a utilajelor şi echipamentelor utilizate la realizarea lucrărilor de construcţii-montaj din şantier. 10.3 Inspecţia echipamentelor se realizează periodic, funcţie de tipul utilajului sau echipamentului utilizat, în perioada de funcţionare în parametri normali de lucru, în baza standardului SR EN ISO-CEI 17020, prin proceduri specifice de inspecţie în domenii acreditate. 10.4 La verificările realizate în şantier, organismul de inspecţie de terţă parte va utiliza mijloace proprii de măsură şi control, etalonate şi verificate conform prezentelor instrucţiuni (vezi paragraful III. DISPOZITIVE din cap. 4), precum şi conform legislaţiei în vigoare din domeniu. 10.5 Rezultatele măsurătorilor vor fi consemnate într-un raport de inspecţie în baza căruia proiectantul lucrărilor sau un expert autorizat va lua toate măsurile necesare pentru remedierea eventualelor deficienţe constatate şi, dacă este cazul, va impune măsuri suplimentare de verificare pentru o evaluare corectă şi completă a stadiului construcţiei şi respectiv a îmbinărilor din construcţie.

48

11. SIGURANŢA ŞI SECURITATEA ÎN MUNCĂ

11.1 Unitatea de construcţii-montaj (executantul) va efectua obligatoriu instructajul de protecţia muncii tuturor factorilor implicaţi la realizarea montajului, inclusiv eventualilor vizitatori în şantier. 11.2 Vor fi menţinute înregistrări cu privire la instructajul periodic de protecţia muncii, prevăzute prin sistemul calitaţii din unitatea de construcţii-montaj. 11.3 Instructajul de protecţia muncii se va realiza conform unor proceduri scrise, elaborate în baza următoarelor documente: - Legea nr.126/1995 privind regimul materiilor explozive modificată şi completată; - Legea nr.319/2006 a securităţii şi sănătăţii în muncă; - HG nr.971/2006 privind cerinţele minime pentru semnalizarea de securitate şi/sau de sănătate

la locul de muncă; - HG nr.1028/2006, HG nr.1048/2006, HG nr.1051/2006, HG nr.1091/206 privind cerinţele

minime de securitate şi sănătate în muncă; - Normele metodologice de aplicare a Legii 319/2006; - Alte acte normative privind securidatea şi sănătatea la locul de muncă; - Normele generale de igiena muncii; - Planul de măsuri a comitetului de securitate şi sănătate în muncă din cadrul unităţii; - Instrucţiuni proprii de securitatea muncii pentru activităţi specifice din cadrul unităţii. 11.4 Unitatea de construcţii-montaj va realiza şi testarea psihologică a personalulu care lucrează în condiţii speciale de muncă, conform legislaţiei în vigoare (lucrul la înălţime, lucrul în condiţii de izolare, şoferii, lucrul cu substanţe explozive etc.).

49

A N E XA A (normativă) STRÂNGEREA ŞURUBURILOR PRETENSIONATE

(preluat din SR EN 1090-2)

A.1 Generalităţi Dacă nu se specifică altfel, forţa nominală minimă de pretensionare C,pF trebuie considerată astfel:

subCp AfF 7,0, (A.1)

unde ubf este rezistenţa nominală la rupere a materialului şurubului şi sA este aria rezistentă a şurubului. În tabelul este specificată forţa nominală minimă de pretensionare, funcţie de diametrul nominal al şurubului şi grupa acestuia. Nivelul de pretensionare asigurat de forţa nominală minimă de pretensionare C,pF trebuie utilizat pentru toate îmbinările pretensionate rezistente la alunecare şi pentru toate celelalte îmbinări pretensionate, în afara cazului când se specifică un nivel mai scăzut al pretensionării. NOTA 1 – În cazul specificării unui nivel mai scăzut al pretensionării, asamblările cu şurub, metoda de strângere, parametrii strângerii şi cerinţele cu privire la verificare trebuie de asemenea, specificate. NOTA 2 - Pretensionarea se poate utiliza pentru rezistenţa la alunecare, pentru îmbinări antiseismice, pentru rezistenţă ta oboseală, pentru a servi executării lucrării, sau ca o măsură cu privire la calitate (de exemplu, pentru durabilitate).

Tabelul A.1 - Valorile lui CpF , [kN]

Diametrul exterior al şurubului (mm) Grupa şurubului

12 16 20 22 24 27 30 38

8.8 47 88 137 170 198 257 314 458

10.9 59 110 172 212 247 321 393 572

Pentru asigurarea pretensionării se poate utiliza oricare din metodele de strângere prevăzute în tabelul A.2, în afara cazului când sunt specificate restricţii la utilizarea lor. Clasa K (condiţii de calibrare la livrare) a şurubului pentru metoda de strângere utilizată, trebuie să fie conform tabelului A.2.

Tabelul A.2 —Clasele K pentru metodele de strângere Metodă de strângere Clase K

Metoda cu cuplu de răsucire K2

Metoda combinată K2 sau K1

Metoda de strângere HRC K0 numai pentru piuliţă HRD sau K2

Metoda indicatorului direct de efort (DTI) K2, K1 sau K0

Ca alternativă, se poate utiliza calibrarea conform anexei E, cu excepţia metodei cu cuplu de răsucire, în afara de cazul în care este permisă prin caietul de sarcini de execuţie. Calibrarea de la livrare este valabilă pentru strângere prin rotirea piuliţei. Dacă strângerea este efectuată prin rotirea capului şurubului, calibrarea trebuie efectuată conform anexei E sau prin încercări suplimentare efectuate de producătorul elementului de fixare, conform EN 14399-2. Bavurile, materialul neaderent şi vopseaua în grosime prea mare, care pot împiedica aşezarea corespunzătoare a elementelor îmbinării, trebuie îndepărtate înainte de asamblare. Înainte de aplicarea pretensionării, elementele îmbinate trebuie asamblate împreună şi şuruburile dintr-un grup de şuruburi trebuie strânse conform pct. 8.3 din SR EN 1090-2, dar jocul remanent trebuie limitat la 2 mm, cu acţiuni corective necesare la elementele din oţel.

50

Strângerea trebuie efectuată prin rotirea piuliţei, cu excepţia cazului în care accesul la partea cu piuliţa a ansamblului este inadecvat. În funcţie de metoda de strângere adoptată, pot fi necesare măsuri de precauţie speciale, atunci când şuruburile sunt strânse prin rotirea capului şurubului. Strângerea trebuie realizată progresiv de la partea cea mai rigidă a îmbinării către partea cea mai puţin rigida. Pentru a ajunge la o pretensionare uniformă, pot fi necesare mai multe cicluri de strângere. Alte metode de strângere (de exemplu, pretensionarea axială cu dispozitive hidraulice sau tensi-onarea cu examinare cu ultrasunete) trebuie calibrate conform recomandărilor producătorului de echipament. Şuruburile de înaltă rezistenţă pentru pretensionare trebuie folosite fără alterarea lubrifierii existente la livrare, în afară de cazul când se adoptă metoda DTI sau procedura din anexa E. Dacă un şurub a fost strâns la forţa de pretensionare minimă şi apoi a fost deşurubat, el trebuie scos şi întreg ansamblul aruncat. În general, nu este necesar ca şuruburile utilizate pentru asamblarea iniţială să fie strânse până la pretensionare minimă sau deşurubate şi, prin urmare, ele pot fi încă utilizate, aşa cum sunt, la strângerea finală. NOTĂ - Dacă procesul de strângere este întârziat în condiţii de expunere necontrolate, performanţa lubrifierii poate fi afectată şi se recomandă verificarea ei. Posibila scădere a forţei de pretensionare faţă de valoarea ei iniţială datorită diferiţilor factori, de exemplu relaxare, curgerea lentă a acoperirilor suprafeţei (a se vedea NOTA 1 şi NOTA 2 de mai jos, precum şi tabelul 5.7 din instrucţiuni) este luată în considerare în metodele de strângere specificate mai jos. În cazul acoperirilor groase ale suprafeţei, trebuie specificat dacă trebuie luate măsuri pentru a compensa posibile scăderi ulterioare ale forţei de pretensionare. NOTA 1 – Pentru îmbinările rezistente la alunecare, caietul de sarcini pentru execuţie trebuie să specifice cerinţele cu privire la suprafeţele de frecare şi clasele de tratare sau încercările necesare. NOTA 2 – Pentru îmbinările pretensionate a căror rezistenţă la alunecare nu se cere, trebuie menţionat domeniul suprafeţelor afectate de şuruburile pretensionate. Dacă suprafeţele de contact trebuie vopsite înainte de asamblare, atunci grosimea filmului uscat trebuie să fie între 100 m şi 75 m . După asamblare şi pretensionare, îmbinările trebuie curăţate şi vopsite, în final, cu sistemul corespunzător. NOTA 3 - Dacă se utilizează metoda cu cuplu de răsucire, aceasta se poate face prin strângere din nou, după câteva zile.

A.2 Valori de referinţă pentru cuplul de răsucire Valorile de referinţă pentru cuplul de răsucire irM , , care se utilizează pentru a realiza forţa de pretensionare nominală minimă CpF , se determină pentru fiecare ansamblu de şurub şi piuliţă utilizat, conform uneia din următoarele opţiuni: a) valori bazate pe clasa K declarată de producătorul elementului de fixare, conform părţilor

relevante ale SR EN 14399: 1) Cpmr dFkM ,2, cu mk pentru clasa K2. 2) Cpmr dFkM ,1, cu mk pentru clasa K1.

b) valori determinate conform ANEXEI E: 1) mtestr MM , cu mM determinat conform procedurii relevante pentru metoda de strângere

utilizată.

A.3 Metoda cu cuplu de răsucire Şuruburile trebuie strânse cu ajutorul unei chei dinamometrice cu un domeniu de lucru corespunzător. Pot fi utilizate chei manuale sau mecanice. În prima etapă de strângere pentru fiecare şurub se pot utiliza cheile cu impact. Cuplul de strângere trebuie aplicat continuu şi lin.

51

Strângerea prin metoda cu cuplu de răsucire cuprinde cel puţin următoarele două etape: a) o primă etapă de strângere: cheia trebuie reglată ia o valoare a cuplului de răsucire de

aproximativ irM ,75,0 cu 2,, rir MM sau testrir MM ,, . Această primă etapă trebuie efectuată pentru toate şuruburile dintr-o asamblare, înainte de a începe a doua etapă;

b) o a doua etapă de strângere: cheia trebuie reglată la valoarea cuplului de răsucire de irM ,10,1 cu 2,, rir MM sau testrir MM ,, .

NOTĂ - Utilizarea coeficientului 1,10 cu irM , este echivalentă cu )65,11( Vk cu Vk pentru clasa K2.

A.4 Metoda combinată Strângerea prin metoda combinată include două etape: a) o primă etapă de strângere, cu ajutorul unei chei dinamometrice cu un domeniu de lucru

corespunzător. Cheia trebuie reglată ia o valoare a cuplului de răsucire de aproximativ irM ,75,0 cu 2,, rir MM sau 1,, rir MM sau testrir MM ,, . Aceasta primă etapă trebuie efectuată

pentru toate şuruburile dintr-o asamblare, înainte de a începe a doua etapă; Dacă se utilizează 1,rM , pentru simplificare se poate utiliza Cpr dFM ,1, 13,0 dacă nu se specifică altfel. b) o a doua etapă de strângere, în care se aplică părţii care se roteşte a ansamblului o rotire

specificată. După prima etapă, trebuie marcată imediat poziţia relativă a piuliţei faţă de filetul şurubului, prin utilizarea unui creion colorat sau vopsea, astfel încât rotirea finală a piuliţei faţă de şurub, din această a doua etapă, să poată fi uşor determinată.

Dacă nu se specifică altfel, valorile pentru etapa a doua trebuie să fie conform celor prevăzute în tabelul A.1.

Tabelui A.1 — Metoda combinată: rotire suplimentară (şuruburi 8.8 şi 10.9) Rotire suplimentară care trebuie

aplicată la etapa a doua de strângere Grosime nominală totală „t” a părţilor care trebuie asamblate

(inclusiv toate fururile şi şaibele d este diametrul nominal al şurubului Grade Fracţie din rotire

dt 2 60 1/6 dtd 62 90 1/4 dtd 106 120 1/3

NOTĂ - Dacă suprafaţa sub capul şurubului sau piuliţei (ţinând seama de şaibele înclinate, dacă este cazul) nu este perpendiculară pe axa şurubului, se recomandă să se determine prin încercare unghiul de rotire necesar.

A.5 Metoda HRC Şuruburile HRC trebuie strânse cu o cheie specifică, prevăzută cu două bucşe coaxiale care acţionează prin răsucire una faţă de cealaltă. Bucşa exterioară care antrenează piuitţa se roteşte în sensul acelor de ceasornic. Bucşa interioară care antrenează capătul crestat al şurubului se roteşte în sens invers acelor de ceasornic. NOTĂ - Cheia specifică acţionează după cum urmează: - în timpul operaţiei de strângere a unui ansamblu, bucşa care se roteşte este cea care întâmpină cea mai mică rezistenţă; - de la început şi până la ultima etapă de strângere, bucşa exterioară de pe piuliţă se roteşte în sensul acelor de ceasornic,

în timp ce bucşa interioară menţine capătul crestat fără să se rotească, rezultatul fiind ca ansamblul şurubului este strâns progresiv, prin răsucirea crescândă aplicată piuliţei;

- în ultima etapă de strângere, de exemplu când rezistenţa la torsiune a secţiunii de rupere este atinsă, bucşa interioară se roteşte în sens invers acelor de ceasornic, pe când bucşa exterioară de pe piuliţă asigură reacţiunea fără să se rotească;

- montarea şurubului este completă când capătul crestat se foarfecă în dreptul secţiunii de rupere.

52

Pretensionarea specificată cerută este controlată de însuşi şurubul HRC, prin caracteristicile geometrice şi cele mecanice la torsiune, împreuna cu condiţiile de lubrifiere. Echipamentul nu necesită calibrare. Pentru a asigura că pretensionarea în şuruburile complet montate în asamblare îndeplineşte cerinţa cu privire la pretensionarea minimă specificată, procesul de montare a şuruburilor comportă, în general, două etape de strângere; în ambele se utilizează cheia specifică. Prima etapă de strângere este terminată cel mai târziu când bucşa exterioară a cheii nu se mai roteşte. Dacă se specifică, prima etapă se repetă de câte ori este necesar. Prima etapă trebuie realizată pentru toate şuruburile dintr-o asamblare înainte de a începe a doua etapă. NOTĂ - Indicaţiile producătorului de echipament pot cuprinde informaţii suplimentare despre cum se identifică dacă s-a produs pretensionarea, de exemplu, schimbarea sunetului cheii specifice, sau dacă sunt adecvate alte metode de pretensionare.

A doua etapă de strângere este terminată când capătul crestat al şurubului se foarfecă în dreptul secţiunii de rupere. În cazul în care condiţiile de asamblare sunt astfel încât nu se poate utiliza cheia specifică pe ansamblul şurubului HRC, de exemplu, din lipsa de spaţiu, strângerea trebuie efectuată utilizând metoda cu cuplu de răsucire, a se vedea A.3, cu ajutorul informaţiilor cu privire la clasa K2 sau utiiizând un indicator direct de efort, a se vedea A.6.

A.6 Metoda prin indicator direct de efort Acest paragraf se aplică şaibelor compresibile, astfel încât indicatorii direcţi de efort în conformitate cu SR EN 14399-9, arată că cel puţin pretensionarea minimă cerută a fost realizată, prin controlul forţei din şurub. El nu acoperă indicatorii care se bazează pe torsiune. El nu se aplică măsurării directe a pretensionării şurubului cu utilizarea instrumentelor hidraulice. Indicatorii direcţi de efort şi şaibele asociate lor trebuie asamblate aşa cum se specifică în anexa B. Prima etapă de strângere, pentru ca şurubul să atingă condiţia de strângere uniformă "până la refuz", trebuie să corespundă momentului în care începe deformaţia iniţială de pătrundere a DTI. Prima etapă trebuie realizată pentru toate şuruburile dintr-o asamblare înainte de a începe a doua etapă. A doua etapă de strângere trebuie să fie conform SR EN 14399-9 şi anexei B. Trebuie făcută media deformaţiilor măsurate pe şaibele indicatoare pentru a stabili acceptabilitatea pentru ansamblul de şurub.

53

A N E XA B (normativă) UTILIZAREA INDICATORILOR DIRECŢI DE EFORT DE TIP ŞAIBĂ COMPRESIBILĂ

(preluat din SR EN 1090-2)

B.1 Generalităţi Această anexă indică cerinţele pentru montarea şi verificarea indicatorilor direcţi de efort de tip şaibă compresibilă, numiţi în continuare, indicatori de efort. B. 2 Montare Indicatorii de efort sunt, de regulă, montaţi sub capul şurubului, iar strângerea este realizată, în general, prin rotirea piuliţei, aşa cum se indică în figura B.1 a. Accesul limitat la capul şurubului pentru a inspecta jocul indicatorului de efort, poate impune montarea acestuia sub piuliţă. Dacă indicatorul de efort este utilizat în acest mod, atunci şaiba de sub piuliţă se montează între proeminenţele indicatorului şi piuliţă (a se vedea figura B.1 b).

Fig. B.1 – Strângerea se realizează prin rotirea piuliţei (metoda normală de asamblare)

a – montare indicator de efort sub capul şurubului, înainte de strângere 1 – indicator de efort, 2 – joc, 3 – şaibă sub piuliţă

b – montare indicator de efort sub piuliţă, înainte de strângere 1 – indicator de efort, 2 – şaibă sub piuliţă, 3 – joc

NOTĂ – În cazul asamblărilor în care se folosesc şuruburi 10.9, sub capul acestora se impune folosirea unei şaibe teşite.

Condiţiile datorate accesului limitat la piuliţă pot impune realizarea strângerii prin rotirea capului şurubului. În acest caz se montează o şaibă sub piuliţă, între proeminenţele indicatorului de efort şi suprafaţa de rezemare a piuliţei, aşa cum se indică în figura B.2 a. Dacă spaţiul pentru poziţionarea şurubului este mic şi dacă accesul pentru inspectarea jocului indicatorului de efort este limitat, este necesar ca indicatorul de efort să fie montat sub capul şuru-bului şi întreg ansamblu strâns prin rotirea capului şurubului. În acest caz, şaiba de sub capul şurubului este montată între proeminenţele indicatorului de efort şi suprafaţa de rezemare a piuliţei (a se vedea figura B.2 b).

Fig. B.2 – Strângerea se realizează prin rotirea capului şurubului (metodă alternativă de asamblare)

a – montare indicator de efort sub piuliţă, înainte de strângere 1 – indicator de efort, 2 – şaiba de sub piuliţă, 3 – joc, 4 – călit

b – montare indicator de efort sub capul şurubului, înainte de strângere 1 – indicator de efort, 2 – şaibă sub capul şurubului, 3 - joc

54

Verificare Pentru a determina dacă indicatorul direct de efort s-a comprimat conform cerinţelor din prEN 14399-9, trebuie utilizat un calibru pentru grosime, conform tabelului B.1.

Tabelul B.1 – Grosimea calibrului pentru grosime

Amplasarea indicatorului de efort Grosimea calibrului pentru grosime* (mm)

Sub capul şurubului, când se roteşte piuliţa (fig. B.1 a)

Sub piuliţă, când se roteşte şurubul (fig. B.2 a) 0,40

Sub piuliţă, când se roteşte piuliţa (fig. B.1 b)

Sub capul şurubului, când se roteşte şurubul (fig. B.2 b) 0,25

* Acest tabel se aplică indicatorilor de efort H8 şi H10.

Jocul indicatorului trebuie verificat cu un calibru „nu trece” ca echipament de verificare. Calibrul pentru grosime trebuie îndreptat către centrul şurubului, aşa cum se indică în fig. J.3.

Fig. J.3 – Verificarea jocului indicatorului de efort

a – Jocul „nu trece” dacă apare un refuz, b - Jocul „trece” dacă nu apare un refuz

Indicatorul a fost comprimat suficient când numărul de refuzuri al calibrului pentru grosime indeplineşte cerinţele în tabelul B.2.

Tabelul J.2 – Refuzul calibrului pentru grosime Număr de proeminenţe

ale indicatorului de efort Număr minim de refuzuri ale calibrului pentru

grosime*

4 3

5 3

6 4

7 4

8 5

9 5

* Într-un grup de şuruburi dintr-o îmbinare nu trebuie ca mai mult de 10% din indicatorii de efort să indice comprimare maximă.

55

A N E XA C (normativă) ÎNCERCARE PENTRU DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE FRECARE

(preluat din SR EN 1090-2)

C.1 Generalităţi Scopul acestei încercări este de a determina coeficientul de frecare pentru o tratare specială a suprafeţei, care implică adesea o acoperire a suprafeţei. Procedura de încercare are scopul de a asigura că posibilitatea de deformare prin fluaj a îmbinării este luată în considerare. Validitatea rezultatelor încercării referitoare la suprafeţele acoperite, este limitată la cazurile la care toate variabilele semnificative sunt similare celor ale eşantioanelor supuse încercării.

C.2 Variabile semnificative Următoarele variabile trebuie considerate semnificative asupra rezultatelor încercării: a) compoziţia acoperirii; b) tratarea suprafeţei şi a straturilor primare în cazul sistemelor multi-strat, a se vedea C.3; c) grosimea maximă a acoperirii a se vedea C.3; d) procedura de tratare; e) intervalul minim de timp între aplicarea încărcării în îmbinare; f) clasa de calitate a şurubului, a se vedea C.6.

C.3 Epruvete Eşantioanele trebuie să fie conform detaliilor dimensionale indicate în figura C.1.

56

Figura C.1 – Epruvete standard pentru încercarea de determinare a coeficientului de frecare

Oţelul trebuie să fie conform EN 10025-2 până la-6. Pentru a se asigura că cele două plăci interioare au aceeaşi grosime, ele trebuie produse prin tăiere, consecutiv din aceeaşi bucată de material şi asamblate în poziţiile lor relative originale. Plăcile trebuie să aibă margini tăiate cu exctitate care să nu interfereze cu contactul între suprafeţele dintre plăci. Plăcile trebuie să fie suficient de plane pentru a permite suprafeţelor pregătite să fie în contact după pretensionarea şuruburilor conform 8.1 şi 8.5. Tratarea şi acoperirea specificate ale suprafeţei trebuie aplicate la suprafeţele de contact ale epruvetelor conform unui procedeu compatibil cu aplicaţia structurală prevăzută. Grosimea medie a acoperirii pe suprafaţa de contact a epruvetelor trebuie să fie mai mare cu cel puţin cu 25 % decât grosimea nominală specificată pentru utilizarea sa în structură. Procedura de uscare trebuie documentată, fie prin referinţă la recomandări publicate, fie printr-o descriere detaliată. Epruvetele trebuie asamblate astfel încât şuruburile să reazeme pe direcţia opusă efortului aplicat. Trebuie înregistrat intervalul de timp (în ore) dintre aplicarea acoperirii şi încercare. Şuruburile trebuie strânse în limitele domeniului ± 5 % din încărcara specificată, C,pF , pentru dimensiunea şi clasa de calitate a şurubului utilizat. Pretensionarea în şuruburi trebuie măsurată direct cu un echipament cu exactitate de ± 5 %. NOTĂ - Dacă este necesară estimarea pierderii de pretensionare în timp a şuruburilor, atunci epruvetele trebuie lăsate un timp specificat la sfârşitul căruia pretensionarea trebuie măsurată din nou. Pretensionarea şuruburilor din fiecare epruvetă trebuie măsurată chiar înainte de încercare şi, după caz, şuruburile trebuie strânse din nou cu exactitatea cerută de ± 5 %.

C.4 Procedura de încercare la alunecare şi evaluarea rezultatelor Iniţial trebuie încercate cinci epruvete. Patru epruvete trebuie încercate la viteza normală (durata încercării, aproximativ între 10 min şi 15 min). A cincea epruvetă trebuie utilizată ta încercarea de fluaj. Epruvetele trebuie încercate într-o maşină de încercare la tracţiune. Relaţia încărcare-alunecare trebuie înregistrată. Alunecarea trebuie considerată ca deplasarea relativă dintre puncte adiacente de pe o placă interioară şi una de acoperire, pe direcţia încărcării aplicate. Trebuie măsurată, separat pentru fiecare capăt al epruvetei. Pentru fiecare capăt, alunecarea trebuie considerată ca medie a deplasărilor de pe ambele feţe ale epruvetei. Forţa de alunecare individuală a unei îmbinări, SiF , este definită ca forţa la care apare o alunecare de 0,15 mm. A cincea epruvetă trebuie încărcată cu o încărcare specifică de 90 % din forţa medie de frecare SmF a primelor patru epruvete (adică media a opt valori). Dacă, pentru cea de a cincea epruvetă, alunecarea temporizată, adică diferenţa dintre alunecarea înregistrată după cinci minute şi cea înregistrată după trei ore după aplicarea încărcării totale, nu depăşeşte 0,002 mm, atunci încărcările de alunecare pentru a cincea epruvetă trebuie determinate ca pentru primele patru. Dacă alunecarea temporizată depăşeşte 0,002 mm trebuie efectuate încercări prelungite la fluaj, conform C.5. Dacă abaterea standard FsS a zece valori (obţinute de la cele cinci epruvete) pentru forţa de frecare depăşeşte 8% din valoarea medie, atunci trebuie încercate epruvete suplimentare. Numărul total de epruvete (inclusiv primele cinci) trebuie determinat cu:

25,3sn (C.1)

57

unde n reprezintă numărul de epruvete, iar s abaterea standard FsS pentru forţa de frecare a celor cinci epruvete (zece valori), exprimată ca procent din valoarea medie.

C.5 Procedură şi evaluarea încercării la fluaj prelungit Dacă este necesar să se realizeze încercări prelungite la fluaj, conform C.4, trebuie încercate cel puţin trei epruvete (şase îmbinări). Epruvetei trebuie să i se aplice o încărcare specifică a cărei valoare trebuie determinată astfel încât să ţină seama atât de rezultatul încercării la fluaj de ia C.4 cât şi de rezultatele tuturor încercărilor anterioare la fluaj prelungit. NOTĂ - Se poate adopta o forţă care corespunde coeficientului de frecare propus pentru utilizare în aplicaţia structurală. Dacă tratarea suprafeţei trebuie să aparţină unei clase specificate, se poate considera o forţa corespunzătoare coeficientului de frecare pentru acea clasă, conform tabelului 18.

Trebuie trasată o curbă "deplasare - log timp" (a se vedea figura C.2) pentru a demonstra că forţa determinată cu ajutorul coeficientului de frecare prevăzut, nu va conduce la deplasări mai mari de 0,3 mm în timpul întregii durate de viaţă de calcul a structurii, estimată la 50 ani, dacă nu se specifică altfel. Curba "deplasare - log timp" poate fi extrapolată linear în momentul în care tangenta se poate determina cu suficientă exactitate.

Figura C.2 – Folosirea curbei deplasare - log timp pentru încercarea la fluaj prelungit

NOTĂ – Notaţiile din figura C.2 au următoarele semnificaţii: t - timp, - deplasare, Ldt - durată de viaţă de calcul a

structurii, 1t - durată minimă pentru încercarea A, 2t - durată minimă pentru încercarea B.

OBSERVAŢIE. Dacă în urma evaluării rezultă o curbă cu alura curbei 3 din figura C.2, se concluzionează că forţa (respectiv, coeficientul de frecare) pentru încercarea C este prea mare.

C.6 Rezultate ale încercării Valorile individuale ale coeficientului de frecare se determină după cum urmează:

C,p

Sii F

F4

(C.2)

Valoarea medie a forţei de frecare SmF şi abaterea ei standard Fss sunt determinate după cum urmează:

nF

F SiSm

, 1

nFFs SmSi

Fs (C.3, C.4)

Valoarea medie a coeficientului de frecare m şi abaterea lui standard s sunt determinate după cum urmează:

n

im

, 1

2

n

s mi (C.5, C.6)

58

Valoarea caracteristică a coeficientului de frecare trebuie considerată ca valoarea corespun-zătoare cuantilei de 5 % cu un nivel de încredere de 75 %. Pentru zece valori, 10n , de la cinci epruvete, valoarea caracteristică este considerată valoarea medie minus de 2,05 ori abaterea standard. Dacă nu se cere realizarea de încercări la fluaj prelungit, atunci valoarea nominală a coeficientului de frecare trebuie considerată egală cu valoarea lui caracteristică. Dacă se cere realizarea de încercări la fluaj prelungit, valoarea nominală a coeficientul de frecare trebuie considerată valoarea demonstrată care îndeplineşte limita specificată a fluajului, a se vedea C.5. Coeficienţii de frecare determinaţi prin utilizarea şuruburilor de clasă de calitate 10.9 se pot utiliza şi pentru şuruburile de clasă de calitate 8.8. Alternativ, se pot realiza separat încercări pentru şuruburile de clasă de calitate 8.8. Coeficienţii de frecare determinaţi prin utilizarea şuruburilor de clasă de calitate 8.8 nu trebuie consideraţi valabili pentru şuruburile de clasă de calitate 10.9. Dacă este necesar, tratarea suprafeţei trebuie atribuită clasei suprafeţei de frecare relevante, după cum urmează, conform valorii caracteristice a coeficientului de frecare , determinat la C.4 sau C.5, după caz: 50.0 → clasa A 50.040.0 → clasa B 40.030.0 → clasa C 30.020.0 → clasa D

59

A N E XA D (informativă) FIŞĂ DE EVIDENŢĂ A ÎMBINĂRILOR PRETENSIONATE

D.1 În tabelul D.1 este prezentat formularul fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate. Tabelul D.1 – Formular al fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate

PROIECTANT EXECUTANT

Momente de strângere mN

Realizare moment(4) mN

Treaptă finală Tr

onso

n

Niv

el

Pozi

ţie(1

)

Îmbi

nare

(2)

Schema îmbinării(3) Nr.

şurub Treaptă iniţială min. max.

Treaptă iniţială

Treaptă finală

Observaţii(5)

... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

1 225 330 400 225 335 Refacerea stângerii dato-rită depăşirii treptei finale a momentului de strângere

2 225 330 400 ... ... - 3 225 330 400 ... ... - 4 225 330 400 ... ... - 5 225 330 400 ... ... - 6 225 330 400 ... ... - 1 225 330 400 ... ... - 2 225 330 400 ... ... - 3 225 330 400 ... ... - 4 225 330 400 ... ... - 5 225 330 400 ... ... -

* * *

GP1

– S

M1

6 225 330 400 ... ... -

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (1) Pentru localizarea poziţiei îmbinării, se vor folosi axele principală şi secundară de inerţie ale structurii metalice din care face parte îmbinarea. (2) Îmbinarea va fi notată prin precizarea elementelor structurale conectate. Exemplu: (Grindă Principală 1 – Stâlp Marginal 1: GP1 – SM1).

60

(3) În câmpul corespunzător din tabel, va fi inserată o schemă a îmbinării, ca vedere bidimensională cu marcarea elementelor îmbinate. Deasemenea, pe schema îmbinării se va marca, prin numerotare, ordinea de strângere a şuruburilor. (4) Funcţie de tipului dispozitivului de strângere folosit, sunt posibile situaţiile:

- În cazul folosirii dispozitivelor de stângere controlată cu posibilitatea stocării valorilor momentului de strângere, în coloanele Treaptă iniţială şi Treaptă finală, pe formularul de lucru se vor nota poziţiile înregistrărilor corespunzătoare din memoria dispozitivului de stângere. Ulterior, la descărcarea inregistrărilor, poziţiile notate pe formularul de lucru vor fi înlocuite, pe formularul final, cu valorile corespunzătoare ale momentului de strîngere realizat.

- În cazul folosirii dispozitivelor de strângere cu avertizare, fără indicarea şi stocarea valorii momentului de strângere (de exemplu, chei mecanice), în coloanele Treaptă iniţială şi Treaptă finală, se va bifa realizarea momentului de strângere reglat.

(5) Se vor nota toate dificultăţile apărute în procesul de strângere, în vederea realizării pretensionării.

Formularul final al Fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate, datat şi semnat de către executant sau reprezentantul legal al acestuia, precum şi de către personalul care a realizat strângerile va fi multiplicat într-un număr de exemplare egal cu numărul factorilor implicaţi în procesul de recepţie, originalul fiind ataşat la Cartea construcţiei, celelalte fiind păstrate la executant.

Formularul final al Fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate, datat şi semnat de către executant sau reprezentantul legal al acestuia va fi arhivat în format electronic şi stocat pe suport extern de memorie, protejat la suprascriere.

D.2 Prelucrări statistice Prelucrările statistice sunt necesare pentru creşterea gradului de certitudine a calităţii execuţiei îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate şi intervin direct în sistemul de calitate aplicat de executant.

Prelucrările statistice se realizează asupra conţinutului coloanei Observaţii din tabelul D.1, luându-se în considerare numărul total de câmpuri ale coloanei, totaln , numărul câmpurilor în care au fost notate dificultăţi de un anumit tip, ,...)3,2,1( indi întâmpinate în procesul de strângere, precum şi numărul total al câmpurilor în care au fost notate dificultăţi, did nn .

NOTA 1 – Nu se impun anumite tipuri de dificultăţi întâmpinate în timpul procesului de strângere, în vederea realizării pretensionării reglementate. Acestea depind, în general, de condiţiile concrete de realizare a îmbinărilor de care dispune un anume executant. De exemplu, un tip de dificultate posibilă este depăşirea valorii maxime admise pentru valoarea momentului de strângere corespunzătoare treptei finale.

NOTA 2 – Nu se impun anumite prelucrări statistice. Executantul va efectua acele prelucrări statistice care au relevanţă în luarea decizilor corecte în ceea ce priveşte creşterea performanţei sistemului de calitate pe care îl aplică la execuţia îmbinărilor folosind şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate.

D.3 Caiet de sarcini pentru execuţie În caietul de sarcini, proiectantul va specifica toate informaţiile cu caracter obligatoriu, necesare bunei desfăşurări a execuţiei lucrărilor de montaj a structurilor metalice incluzând îmbinări folosind şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate (se vor avea în vedere pct. 4.1 şi tabelul A.1 din SR EN 1090-2). NOTĂ – Din sursele de referinţă enumerate la pct. anterior, proiectantul va prelua informaţiile relevante pentru lucrările de montaj specifice.

D.4 Condiţii de personal Realizarea procesului de strângere în vederea asigurării pretensionării reglementate va fi efectuată numai de către personal instruit în acest sens.

61

Instruirea personalului desemnat pentru realizarea procesului de strângere în vederea asigurării pretensionării reglementate, se va face din şase în şase luni şi va fi consemnată într-un formular, datat şi semnat de către executant sau reprezentantul legal al acestuia, instructor şi persoanele instruite. Formularul se multiplică în 3 exemplare, unul fiind ataşat la Cartea construcţiei, celelalte fiind păstrate la executant. Nu este admisă realizarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate de către persoane neinstruite în acest sens, sau a căror ultimă instruire în acest sens este mai veche de şase luni.

62

A N E XA E (normativă) METODE DE ÎNCERCARE A VALORILOR CUPLULUI DE STRÂNGERE PENTRU

ŞURUBURILE PRETENSIONATE ÎN CONDIŢII DE ŞANTIER (preluat din SR EN 1090-2 şi din SR EN 14399-2)

E.1 Domeniu de aplicare Această anexă stabileşte încercarea de strângere care să reprezinte condiţiile de şantier pentru calibrarea şuruburilor de înaltă rezistenţă pentru asamblări cu şuruburi pretensionate. Scopul acestei încercări este de a determina parametrii necesari pentru a asigura că pretensionarea minimă cerută, este obţinută într-un mod sigur prin metodele de strângere indicate în acest standard european.

E.2 Simboluri şi unităţi sA - arie nominală solicitată a şurubului, ( 2mm ) - a se vedea EN ISO 898-1

Me - raport admis, mM MMMe /minmax

bF - forţa în şurub în timpul încercării, ( kN )

CpF , - pretensionare necesară de ,Af. sub70 ( kN )

ubf - rezistenţa nominală la tracţiune a şurubului ( mR ), ( MPa )

iM - valoarea individuală a cuplului de strângere corespunzător pretensionării ,F C,p ( mN )

mM - valoarea medie a valorilor ,iM ( mN )

maxM - valoarea maximă a valorilor ,iM ( mN )

minM - valoarea minimă a valorilor ,iM ( mN )

Ms - abatere standard estimată a valorilor iM

MV - coeficientul de variaţie a valorilor iM

pi - valoare individuală a unghiului pentru care forţa în şurub atinge prima dată valoarea

CpF , , 0

i1 - valoare individuală a unghiului la care forţa în şurub a atins valoarea maximă max ,biF , 0

i2 - valoare individuală a unghiului la care încercarea este oprită, 0

i1 - valoare individuală a diferenţei unghiurilor pii1 , 0

i2 - valoare individuală a diferenţei unghiurilor pii2 , 0

min2 - valoare minimă cerută a diferenţei unghiurilor i2 , specificată în standardul relevant de produs 0

E.3Principiul încercării Principiul încercării constă în strângerea şuruburilor şi măsurarea, în timpul strângerii, a următorilor parametri: - forţa în şurub; - cuplul de strângere; - rotaţia relativă dintre piuliţă şi şurub, după caz.

E.4 Echipament pentru măsurare Dispozitivul pentru măsurare a forţei în şurub poate fi conform SR EN 14399-2, sau un echipament mecanic sau hidraulic cum ar fi un traductor de încărcare, cu condiţia ca exactitatea echipamentului

63

de măsurare să îndeplinească cerinţele din tabelele E.1 sau E.2, după caz. Echipamentul de măsurare trebuie etalonat cel puţin o dată pe an (sau mai des, conform recomandărilor producătorului echipamentului) de către un organism pentru încercări recunoscut. Cheile utilizate pentru încercare trebuie să fie cele utilizate pe şantier. Acestea trebuie să prezinte un domeniu de utilizare corespunzător. Se pot utiliza chei manuale sau automate, cu excepţia cheilor cu impact. Cerinţele cu privire la exactitatea cheilor sunt indicate în tabelul E.1 sau E.2, după caz. Cheia trebuie etalonată cel puţin o dată pe an (sau mai des, conform recomandărilor producătorului echipamentului).

E.5 Elemente pentru încercare Trebuie realizate încercări separate pe eşantioane reprezentative prelevate din fiecare lot de elemente de îmbinare implicate. Elementele pentru încercare trebuie alese astfel încât toate aspectele relevante ale condiţiilor lor să fie identice. NOTĂ – Condiţiile de şantier ale elementelor de îmbinare, în special calitatea lubrifierii, pot varia, dacă elementele sunt lăsate expuse la condiţii de mediu extreme pe şantier, sau dacă sunt depozitate pe o perioadă lungă de timp.

Elementele reprezentative trebuie să constea dintr-un anumit număr de şuruburi, piuliţe şi şaibe din fiecare lot de control. Elementele încercate nu trebuie reutilizate nici la încercări suplimentare, nici la structură.

E.6 Montaj pentru încercare Montajul pentru încercare (a se vedea figura E.1) poate include calele necesare adaptării la dispozitivul de măsurare. Elementele pentru încercare şi calele trebuie aşezate astfel încât: - alcătuirea să fie similară cu cea utilizată în practică; - o şaibă teşită sau o cală teşită să fie aşezată sub capacul şurubului; - o şaibă să fie aşezată sub piuliţă atunci când piuliţa se va roti în timpul strângerii; - lungimea de strângere, inclusiv calele şi şaibele, să fie cea mai minim admisă în standardul

relevant de produs.

Figura E.1 – Asamblare tipică a dispozitivului de măsurare a forţei

Notaţiile din figura E.1 au următoarele semnificaţii: 1 – piuliţă (rotită în timpul testării), 2 - şaibă (împiedecată să se rotească în timpul testării), 3 - cală (cale), 4 - echipament calibrat de măsurare a forţei în şurub, 5 - şaibă teşită a ansamblului, sau cală teşită, 6 - cap de şurub (împiedecat să se rotească în timpul testării), a – lungime de prindere.

E.7 Procedură pentru încercare Pentru încercări pe şantier, metoda utilizată pentru strângerea în timpul încercării trebuie să fie aceeaşi cu cea utilizată pe şantier. Pentru încercările pe şantier, baza calibrării este de a înregistra valorile cuplului de strângere iM necesar atingerii pretensionării ţintă în şurub.

64

Încercările se pot realiza fie într-un laborator, fie oriunde condiţiile sunt potrivite. Metoda de strângere trebuie să fie aceeaşi cu cea utilizată pe şantier. Trebuie luate măsuri suficiente astfel încât cuplul, forţa corespunzătoare în şurub şi, dacă este necesar, rotaţia corespunzătoare a elementului rotit să permită evaluarea rezultatelor încercării conform E.8. În timpul încercării, nu trebuie să se rotească nici partea fixă nici şaiba de sub partea rotită. Baza calibrării este înregistrarea valorilor cuplului iM necesare atingerii pretensionării în şurub: subCpb AfFF 7,0, (E.1)

Încercarea trebuie să se oprească când una din următoarele condiţii este îndeplinită: - forţa din şurub depăşeşte CpF ,1,1 ; - unghiul de rotire al piuliţei depăşeşte 1 pi şi/sau min2 pi , după caz; - şurubul cedează prin rupere.

E.8 Evaluarea rezultatelor încercării Criteriile de acceptare ale valorilor cuplului pentru metoda combinată şi metoda cuplului sunt indicate în tabelele E.1 şi, respectiv E.2.

Tabelul E.1 – Valorile maxime ale raportului Me pentru metoda combinată

Număr de încercări 3 4 5 6 mM MMMe /minmax 0,25 0,30 0,35 0,40

Condiţii necesare pentru echipamentul de încercare: 1. Dispozitivul calibrat pentru măsurarea forţei în şurub:

- incertitudinea dispozitivului calibrat pentru măsurarea forţei în şurub ± 6 % ; - eroarea de repetabilitate ± 3 % .

2. Cheie de strângere: - exactitatea cheii de strângere, calibrate ± 4 % ; - eroarea de repetabilitate ± 2 % .

Tabelul E.2 – Valorile maxime ale coeficientului MV pentru metoda combinată

Număr de încercări 5 6 8

MV 0,04 0,05 0,06

Condiţii necesare pentru echipamentul de încercare: 1. Dispozitivul calibrat pentru măsurarea forţei în şurub:

- incertitudinea dispozitivului calibrat pentru măsurarea forţei în şurub ± 2 % ; - eroarea de repetabilitate ± 1 % .

2. Cheie de strângere: - exactitatea cheii de strângere, calibrate ± 4 % ; - eroarea de repetabilitate ± 1 % .

Media valorilor individuale ale cuplului de strângere, corespunzător asigurării pretensionării necesare este dat de relaţia:

n

iim M

nM

1

1 (E.2)

Abaterea standard estimată a valorilor iM este:

n

imiM MM

ns

1

2

11 (E.3)

65

Coeficientul de variaţie a valorilor iM se calculează folosind expresia:

m

MM M

sV (E.4)

Dacă este necesară verificarea lor, criteriile de acceptare pentru rotaţiile 1 şi 2 trebuie să fie cele indicate în partea relevantă a standardului EN 14399 pentru elementele de îmbinare din lot. NOTĂ - Rotaţiile 1 şi 2 sunt ilustrate în figura 2 din standardul SR EN 14399-2.

Dacă rotaţiile sunt verificate, trebuie măsurată forţa maximă din şurub (adică forţa corespunzătoare rotaţiei 1 ). Se impune respectarea condiţiei:

subbi AfF 9.0max, (E.5)

unde ubf şi sA au valorile nominale.

E.9 Raport de încercări În urma încercărilor, se vor emite rapoarte de încercare. Raportul de încercare trebuie să conţină cel puţin următoarele informaţii: - data încercării; - numărul de identificarea a lotului sau a lotului extins; - numărul de elemente încercate; - denumirea elementelor de îmbinare; - marcarea şuruburilor, piuliţelor şi şaibelor; - starea acoperirii sau finisării suprafeţei şi lubrifierii; dacă este cazul, se va face descrierea

deteriorărilor suprafeţelor datorate expunerii pe şantier; - lungimea de strângere folosită în încercare; - detalii ale montajului pentru încercare şi ale dispozitivelor utilizate pentru măsurarea forţei şi

cuplului; - remarci cu privire la realizarea încercărilor (inclusiv condiţiile şi procedurile de încercare

speciale, cum ar fi rotirea capului şurubului); - rezultatele încercării, conform acestei anexe, - specificaţii pentru pretensionarea elementelor de îmbinare referitoare la lotul pentru

verificare, încercat. Raportul de încercare trebuie semnat şi datat.

66

A N E XA F (informativă) PRECIZĂRI ASUPRA STUDIULUI COMPORTĂRII ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI

PRETENSIONATE, FOLOSIND METODA ELEMENTULUI FINIT F.1 Generalităţi Scopul acestei anexe este acela de a propune recomandări privind studiul comportării componen-telor din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate, folosind metoda elementului finit. Metoda elementului finit va fi folosită numai în scopul studiului comportamentului elementelor structurale din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate. Fundamentarea prin calcul a soluţiei tehnice, precum şi a parametrilor unei îmbinări cu şuruburi pretensionate se face numai pe baza standardelor în vigoare care reglementează domeniul, respectiv a prezentelor instrucţiuni tehnice.

F.2 Modele de material Dacă în studiul comportării componentelor din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate, folosind metoda elementului finit, se iau în considerare cazuri de încărcare pentru care se estimează că tensiunea echivalentă corespunzătoare teoriei de rezistenţă adoptate, depăşeşte limita corespunzătoare comportării liniare a materialului, se recomnadă folosirea unor modele de material biliniare. NOTA 1 – Pentru oţelurile de construcţii laminate la cald, se recomandă folosirea modelelor biliniare fără consolidare. NOTA 2 – Pentru oţelurile din care sunt realizate şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate se recomandă folosirea modelelor biliniare cu consolidare izotropă.

F.3 Modelarea schematizată a dispozitivelor de fixare Dacă obiectivul principal al studiului folosind metoda elementului finit îl constituie stările de tensiuni şi de deformaţii ce se produc în elementele îmbinate cu ajutorul dispozitivelor de fixare, se recomandă schematizarea acestora prin elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide. Pentru elementul finit asociat tijei şurubului din alcătuirea dispozitivului de fixare se va declara secţiune transversală circulară, având diametrul egal cu diametrul nominal al şurubului. Acest element finit va avea axa locală coincidentă cu axa găurii. Pentru modelarea legăturii dintre capul şurubului şi componenta adiacentă din îmbinare, respectiv dintre piuliţă şi componenta adiacentă, se vor folosi elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide, dispuse radial în jurul elementului finit care schematizează tija şururbului. NOTĂ – Unele platforme de analiză cu elemente finite au implementate instrumente specializate în scopul modelării prin metoda descrisă mai sus a asambărilor cu şuruburi.

F.4 Folosirea simetriilor Ori de câte ori este posibil, se recomandă folosirea simetriilor din modelul fizic real, pentru a genera modele cu elemente finite de dimensiuni cât mai mici şi care să asigure o precizie accceptabilă a rezultatelor obţinute. Ori de câte ori se folosesc simetriile, se vor impune constrângeri necesare şi suficiente în planele de simetrie.

F.5 Rafinarea discretizărilor Se recomandă rafinarea discretizărilor, cel puţin în următoarele situaţii: - atunci când se doreşte analiza comportării zonei filetate a şuruburilor din îmbinare, se va

rafina discretizarea în zona filetului; - atunci cînd se doreşte analiza concentrării tensiunilor în zona găurilor pentru şuruburi, se va

rafina discretizarea în vecinătatea acestora.

67

F.6 Modelarea pretensionării Cea mai simplă cale de a modela pretensionarea şuruburilor folosite la realizarea îmbinărilor pretensionate este aceea prin care se induc tensiuni termice care vor produce strâgerea componentelor îmbinate cu o forţă egală cu forţa de pretensionare dorită. NOTĂ - Chiar dacă în realitate sistemul este de fapt pretensionat din alte cauze decât cele termice, tehnica de modelare pe platforma de analiză cu elemente finite rămâne aceeaşi.

Dacă se cunosc pretensionarea necesară şi proprietăţile termice ale materialului şurubului, se poate calcula diferenţa necesară de temperatură, cu următoarea relaţie:

EA

FT Pc

, (F.1)

unde: PcF , - forţa de pretensionare de calcul;

- coeficientul deformaţiei termice liniare a materialului şurubului; E - modulul de elasticitate longitudinală a materialului şurubului; A - aria nominală a secţiunii transversale a şurubului.

Diferenţa de temperatură calculată cu relaţia (F.1) se aplică în modelul cu elemente finite în scopul simulării pretensionării, după cum urmează: 1. se stabileşte o temperatură de referinţă rT care se atribuie tuturor elementelor finite din model,

cu excepţia elementelor finite care modelează şuruburile din îmbinare; 2. elementelor finite care modelează şuruburile din îmbinare li se atribuie temperatura bT : rb TTT (F.2) Unele platforme de analiză cu elemente finite permit indicarea directă a forţei de pretensionare, în cazul modelării schematizate a dispozitivelor de fixare. Folosirea acestei alternative, presupune rularea a două analize: - în prima analiză se impune un anumit nivel de pretensionare a şuruburilor. Datorită elas-

ticităţii materialelor componentelor îmbinării (plăci şi dispozitive de fixare), la finalul primei analize, pretensionarea din şuruburi este mai mică decât cea declarată iniţial.

- în a doua analiză, pe baza pretensionării reale de la finalul primei analize, pretensionarea aplicată şuruburilor este mărită corespunzător, astfel încât pretensionarea finală să corespundă (cu o eroare acceptabilă) pretensionării reglementate.

F.7 Tipuri de analize Tipul analizelor efectuate trebuie să respecte natura încărcărilor, natura modelelor de material declarate în model, precum şi mărimea preconizată a deformaţiilor modelului: - pentru încărcări statice, modele liniare de material şi deformaţii preconizate ale modelului

respectând ipoteza micilor deformaţii, se vor realiza analize statice liniare; - în cazul în care cel puţin una din condiţiile anterioare nu este îndeplinită se vor realiza analize

statice neliniare.

F.8 Personal autorizat Personalul desemnat pentru studiul comportării îmbinărilor pretensionate, folosind metoda elementului finit trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să aibă pregătire relevantă în domeniul folosirii metodei elementului finit pentru analiza

structurilor de rezistenţă; - să aibă o experienţă de cel puţin 5 ani în domeniul proiectării îmbinărilor metalice.

68

A N E XA G (informativă) EXEMPLU DE CALCUL

ÎMBINARE CU ŞURUBURI PRETENSIONATE, DE CATEGORIA C

G.1. Formularea problemei Se cere realizarea unei îmbinări cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, de categoria C, în scopul transmiterii unui efort axial static kNFEd 300 , între două elemente realizate din platbandă

16160 Pl din oţel S 235, conform SR EN 10025-2.

G.2. Soluţie tehnică Soluţia tehnică adoptată foloseşte două eclise dispuse de-o parte şi de alta a elementelor supuse la întindere (vezi schema de principiu din figura 1). Eclisele sunt realizate din platbandă 8160 Pl din oţel S 235, conform SR EN 10025-2. Suprafeţele de contact ale ecliselor şi ale elementelor centrale sunt tratate corespunzător clasei A (vezi tabelul 5.7), căreia îi corespunde coeficientul de frecare 5,0 .

816

8

160

Figura G.1 – Schema de principiu a soluţiei adoptate

Pentru realizarea îmbinării se are în vedere sistemul HV, folosind 12 dispozitive de fixare dispuse în 3 rânduri şi 4 coloane, ca în figura G.2. Îmbinarea prezintă un plan de simetrie perpendicular pe direcţia efortului axial transmis (vezi figura G.2).

t 2=16

e 2p 2

p 2e 2

e 2p 2

p 2e 2

t 1=8

t 1=8

Figura G.2 – Geometria îmbinării cu şuruburi pretensionate

NOTA 1 – În figura G.2, 1e , 2e , 1p şi 2p au semnificaţiile distanţelor explicitate în tabelul 5.2.

69

NOTA 2 – Lungimea l a ecliselor va fi stabilită după adoptarea numărului dispozitivelor de fixare, a modului de amplasare a acestora în îmbinare, precum şi a distanţelor în direcţie longitudinală care definesc amplasarea găurilor şuruburilor (a se vedea relaţia (G.2) şi tabelul 5.2).

Cu notaţiile din figura G.2, se pot scrie relaţiile:

222160 pe (G.1)

112210 pel (G.2)

NOTĂ - Deoarece lăţimea platbandelor din care se execută elementele îmbinate este impusă (160 mm), la stabilirea dimensiunilor 2e şi 2p se vor respecta atât cerinţele impuse prin tabelul 5.2, cât şi relaţia (G.1).

Datorită simetriei, se consideră în calcul doar una din părţile rezultate prin intersectarea îmbinării cu planul de simetrie, aşa cum este reprezentat în figura G.3.

Figura G.3 – Modelul considerat în calcul

Se adoptă şuruburi de înaltă rezistenţă M16 ( mmd 16 ), grupa 10.9, având lungimea sub cap mml 60 , şi lungimea părţii filetate mmlg 32max (vezi tabelul 2 din SR EN 14399-4).

În conformitate cu jocurile nominale înscrise în tabelul 6.3 în cazul găurilor rotunde normale, rezultă diametrul găurilor pentru şuruburi: mmd 180 În continuare se adoptă distanţele în direcţie longitudinală şi transversală între axele dispozitivelor de fixare, în vederea stabilirii amplasării găurilor şuruburilor, precum şi a lungimii necesare a ecliselor. Se au în vedere cele înscrise în tabelul 5.2, precum şi grosimea celui mai subţire element îmbinat, mmttt 816 ;8min ;min 21

În tabelul G.1 sunt sintetizate caracteristicile geometrice 1e , 2e , 1p , 2p şi l . Tabelul G.1 – Caracteristici geometrice ale îmbinării

Dimensiune Domeniu de variaţie sau relaţie de calcul

Domeniu numeric sau valoare numerică

Valoare adoptată

1e [mm] mmted 4042,1 10 mmemm 72 6,21 1 25

2e [mm] mmted 4042,1 20 mmemm 72 6,21 2 25

1p [mm] mmtpd 200 ;14min2,2 10 mmmmpmm 200 ; 112min 6,39 1 50

2p [mm] mmtpd 200 ;14min4,2 20 mmmmpmm 200 ; 112min 3,24 2 55 l [mm] 112210 pel 21050252210 l 210

70

G.3. Validarea soluţiei tehnice prin calcul Condiţia de rezistenţă la lunecare a îmbinării, presupune respectarea inegalităţii:

EdRdsb FFn , (G.3)

unde: bn - numărul dispozitivelor de fixare care lucrează la preluarea efortului axial impus: 6bn ;

RdsF , - rezistenţa de calcul la lunecare a unui şurub, la starea limită ultimă (vezi mai jos).

În plus, în conformitate cu precizările din tabelul 5.1, pentru acest caz se impune respectarea următorului sistem de condiţii:

RdnetEd

RdbEdv

RdsEdv

NFFFFF

,

,,

,,

(G.4)

unde: EdvF , - forţa de calcul care produce forfecarea unui şurub din îmbinare, în starea limită ultimă;

RdbF , - forţa capabilă la presiune pe gaură;

RdnetN , - valoarea de calcul a rezistenţei la întindere a secţiunii transversale nete.

Acceptând că efortul axial transmis de îmbinare se distribuie în mod egal pe dispozitivele de fixare, rezultă:

bEdEdv nFF , (G.5)

După înlocuirea valorilor numerice în relaţia (G.5), se obţine:

kNF Edv 506300,

Forţa de pretensionare de calcul se determină cu relaţia (5.7):

subCp AfF 7,0, (G.6)

unde : ubf - rezistenţa de rupere la tracţiune statică a materialului şurubului (tabelul 5.3, pentru şurub

grupa 10.9) : 2 1000 mmNfub ; sA - secţiunea transversală nominală rezistentă a şurubului (tabelul 4.3, pentru filet M16 cu pas

normal ): 2 157 mmAs . Înlocuind valorile numerice în relaţia (G.6), rezultă:

kNNF Cp 110 10990015710007,0,

NOTĂ – Pentru cazul şuruburilor cu pas normal, forţa de pretensionare de calcul se poate determina ca mai sus, sau poate fi luată direct din tabelul A.1 din anexa A.

Forţa de calcul la lunecare a unui şurub pretensionat în starea limită ultimă se determină cu relaţia (5.6): 3,, MCpsRds FnkF (G.7)

în care; sk - coeficient a cărui valoare se ia din tabelul 5.6 (pentru găuri normale): 1sk ;

n - numărul suprafeţelor de frecare (vezi figura G.3): 2n ; - coeficientul de frecare dintre suprafeţele în contact ale elementelor îmbinate (având valoarea precizată mai sus): 5,0 ;

71

CpF , - forţa de pretensionare de calcul: kNF Cp 110, ;

3M - coeficient parţial de siguranţă (tabelul 2.1 din SR EN 1993-1-8): 25,13 M . Introducând valorile numerice în relaţia (G.7), se obţine: kNF Rds 8825,11105,021,

Forţa capabilă la presiune pe gaură se calculează cu relaţia (a se vedea tabelul 5.4): 21, MubRdb tdfakF (G.8)

în care: 1k - coeficient adimensional, depinzând de poziţia şurubului în direcţie perpendiculară pe direcţia

efortului transmis de îmbinare (vezi figura G.3 şi tabelul 5.4):

- pentru şuruburile de margine: 19,25,2 ;19.2min5,2 ;7,18,2min0

21

dek ;

- pentru şuruburile interioare: 5,25,2 ;56,2min5,2 ;7,14,1min0

21

dpk .

ba - coeficient adimensional care ţine seama de poziţia şurubului în direcţie paralelă cu direcţia efortului transmis de îmbinare (vezi figura G.3 şi tabelul 5.4):

46,00,1 ;78,2 ;46,0min0,1 ; ;3

min0,1 ; ;min0

1

uubuubdb ffdeffa

uf - rezistenţa de rupere la tracţiune statică a materialului platbandelor din care se realizează elementele îmbinate (vezi tabelul 4.1, pentru S 235): 2 360 mmNfu .

NOTĂ – În relaţia (G.8), t este grosimea cumulată a elementelor din îmbinare la nivelul cărora se realizează contactul cu şurubul. În cazul considerat, având în vedere grosimile platbandelor din care sunt realizate elementele îmbinate, precum şi soluţia adoptată pentru aceasta, mmttt 162 21 .

Deoarece pentru coeficientul 1k sunt disponibile două valori (vezi mai sus), valoarea forţei capabile la presiune pe gaură a unui şurub depinde de poziţia acestuia în direcţie perpendiculară pe direcţia efortului transmis de îmbinare: - pentru şuruburile de margine: kNNF inemRdb 27,74 7427425,1161636046,019,2arg,,

- pentru şuruburile interioare: kNNF eriorRdb 79,84 8478725,1161636046,05,2int,,

Forţa capabilă la presiune pe gaură este: kNFFF eriorRdbinemRdbRdb 24,74 ;min int,,arg,,,

Valoarea de calcul a rezistenţei la întindere a secţiunii transversale nete, se determină cu relaţia (6.8) din SR EN 1993-1-1: 0, MynetRdnet fAN (G.9)

unde: netA - aria netă a secţiunii transversale supusă la întindere de efortul axial transmis de îmbinare

(vezi figura 3, dimensiunile caracteristice ale îmbinării, precum şi diametrul găurilor pentru şuruburi): 2 169618316016 mmAnet ;

yf - limita de curgere la tracţiune statică a materialului platbandelor din care se realizează elementele îmbinate (vezi tabelul 4.1, pentru S 235): 2 235 mmNf y ;

72

0M - coeficient parţial de siguranţă (vezi paragraful 6.1 din SR EN 1993-1-1): 0,10 M . Înlocuind în relaţia (G.9), se obţine: kNNN Rdnet 6,398 3985600,12351696,

În tabelul G.1 se prezintă sinteza verificărilor impuse îmbinării luate în calcul. Tabelul G.1 – Sinteza verificărilor

Mărime calculată sau

adoptată Valoare U.M. Verificări

EdF 300 kN

EdvF , 50 kN

RdsF , 88 kN

RdbF , 74,24 kN

RdnetN , 396,6 kN

2e 25 mm

2p 55 mm

bn 6 -

Verificare impusă

Explicitarea numerică a verificării

Îndeplinire verificare (DA/NU)

EdRdsb FFn , 300886 DA

RdsEdv FF ,, 8850 DA

RdbEdv FF ,, 24,7450 DA

RdnetEd NF , 6,398300 DA

222160 pe 55252160 DA

Concluzie: Deoarece toate verificările impuse îmbinării sunt satisfăcute, soluţia tehnică adoptată se consideră validată.

G.4. Studiul comportării îmbinării folosind metoda elementului finit G.4.1 Obiective Obiectivele urmărite în studiu, folosind metoda elementului finit sunt următoarele: - simularea pretensionării şuruburilor din îmbinare; - verificarea tensiunilor normale, paralele cu direcţia efortului transmis de îmbinare, în

elementele centrale, şi în eclise, atât în zonele slăbite de găurile pentru şuruburi, cât şi la marginea acestora;

- stabilirea nivelului de deformaţie în direcţie paralelă cu efortul transmis, al elementelor îmbinate;

- verificarea la lunecare a îmbinării.

G.4.2 Procedură de lucru Pentru atingerea obiectivelor propuse, s-a adoptat următoarea procedură de lucru: - generarea modelului tridimensional al îmbinării, respectând soluţia tehnică adoptată; - simplificarea modelului tridimensional al îmbinării, ţinând seama de simetria modelului fizic

real, precum şi de obiectivele studiului; - exportul modelului simplificat pe o platformă de analiză cu elemente finite; - generarea modelului cu elemente finite; - stabilirea tipului de analiză şi rezolvarea modelului numeric de calcul asociat modelului cu

elemente finite; - analiza şi interpretarea rezultatelor; - concluzii.

G.4.3 Aspecte ale modelării În general, dacă nu se urmăreşte decât generarea unui model numeric de calcul folosind metoda elementului finit, modelarea tridimensională detaliată a îmbinării supusă studiului nu este strict

73

necesară. În acest context, se poate genera direct modelul tridimensional simplificat al îmbinării. În prezentul studiu a fost generat şi modelul tridimensional detaliat al îmbinării (vezi figura G.4), pentru a se pune în evidenţă simplificarea acestuia, reprezentată în figura G.5.

Figura G.4 – Modelul complet al îmbinării

Figura G.5 – Modelul tridimensional simplificat

Modelul tridimensional simplificat al îmbinării a fost generat ţinând seama de simetria acesteia în raport cu planul perpendicular pe direcţia efortului transmis. Totodată, deoarece prin studiu nu se intenţionează determinarea tensiunilor induse în şuruburi de pretensionare, din modelul tridimensional simplificat au fost eliminate dispozitivele de fixare (ansamblurile formate din şuruburi, şaibe şi piuliţe), urmând ca acestea să fie schematizate pe platforma de analiză cu elemente finite pe baza recomandărilor din ANEXA F. NOTĂ – În modelul simplificat, semieclisele au fost generate ca reuniuni de două părţi identice având contact în planul de simetrie conţinând axele găurilor centrale. Scopul acestei modelări este acela de a asigura generarea nodurilor în acest plan, în procesul de discretizare pe platforma de analiză cu elemente finite. Pentru generarea reţelei de discretizare au fost folosite două tipuri de elemente finite: - elemente finite tridimensionale - reţeaua asociată modelului tridimensional importat; - elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide – schematizarea dispozitivelor de

fixare. În figura G.6 este reprezentat modelul cu elemente finite al îmbinării obţinut în urma preprocesării

74

realizată pe platforma de analiză cu elemente finite.

a b Figura G.6 – Modelul cu elemente finite

a – model complet; b – schematizarea dispozitivelor de fixare

Reţeaua de discretizare cu elemente finite tridimensionale a fost generată plecând de la o dimensiune a elementului finit reprezentând 70% din dimensiunea implicită. De asemenea, au fost impuse 6 centre de rafinare (cu raza de 25 mm), plasate în centrele de greutate ale cilindrilor care materializează găurile de şurub. În jurul centrelor de rafinare, dimensiunile elementelor finite iniţiale au fost micşorate de 2,5 ori. Reţeaua de discretizare cu elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide a fost generată în scopul schematizării dispozitivelor de fixare. În figura G.6 b este reprezentată, la scară mărită, această discretizare (cu „ascunderea” tuturor celorlalte entităţi ale modelului reprezentat în figura G.6 a). Elementele finite unidimensionale care materializează tijele şuruburilor au fost declarate ca având secţiune transversală circulară cu diametrul egal cu diametrul nominal al filetului ( mmd 16 ). În tabelul G.2 sunt sintetizate rezultatele procesului de discretizare.

Tabelul G.2 – Rezultatele discretizării Număr de elemente finite tridimensionale 93670 Număr de elemente finite unidimensionale 762

Total elemente finite: 94432 Număr de noduri 63844

În model au fost aplicate următoarele constrângeri: - toate nodurile reţelei de discretizate aflate în planul de simetrie perpendicular pe direcţia

efortului transmis de îmbinare, rămân în acest plan (paralel cu planul global de referinţă YZ – vezi figura G.6 a).

- au fost fixate prin suprimarea tuturor gradelor de libertate, nodurile aflate la intersecţia următoarelor plane: planul de simetrie al îmbinării, paralel cu planul global de referinţă YZ, planul de simetrie al semiecliselor, paralel cu planul global de referinţă XY şi planele care conţin suprafeţele de contact dintre eclise şi placa centrală.

Efortul transmis de îmbinare a fost aplicat ca forţă uniform distribuită pe faţa plăcii centrale paralelă cu planul global de referinţă YZ şi mai depărtată de acesta (vezi figura G.6 a).

75

Contactele modelate şi caracteristicile acestora sunt următoarele: - contactul dintre părţile componente ale semiecliselor – contact pe suprafaţă, fix, asigurând

comportament identic cu comportamentul semiecliselor monobloc; - contactele dintre semieclise şi placa centrală – contacte pe suprafaţă, permiţând lunecarea

relativă. În aceste contacte, s-a declarat coeficientul de frecare statică 5,0 . Au fost folosite modele de material liniare, având proprietăţile mecanice relevante egale cu cele ale materialelor din care sunt realizate componentele îmbinării (S 235 pentru elementele îmbinate şi grupa de caracteristici mecanice 10.9 pentru şuruburile de înaltă rezistenţă).

G.4.4 Analiza modelului În general, studiul îmbinărilor pretensionate folosind metoda elementului finit necesită două analize, după cum urmează: - o primă analiză în care se impune un anumit nivel de pretensionare a şuruburilor. Datorită

elasticităţii materialelor componentelor îmbinării (plăci şi dispozitive de fixare), la finalul primei analize, pretensionarea din şuruburi este mai mică decât cea declarată iniţial.

- o a doua analiză, în care, pe baza pretensionării reale de la finalul primei analize, pretensi-onarea aplicată şuruburilor este mărită corespunzător, astfel încât pretensionarea finală să corespundă (cu o eroare acceptabilă) pretensionării reglementate.

G.4.5 Rezultate Rezultatele obţinute în urma rulării analizelor menţionate la pct. G.4.4, sunt sintetizate în tabelul G.3.

Tabelul G.3 – Rezultate Nr. crt. Rezultat U.M. Valoare

calculată Valoare obţinută

Eroare relativă Observaţii

1 Pretensionare finală şuruburi N 110000 111552,6 1,41 % figura G.7

2 Tensiune axială x în placa centrală (la nivelul feţei pe care se aplică efortul axial)

2mmN 117,19 117,21 0,02 % figura G.8

3 Tensiune axială maximă

maxx în placa centrală 2mmN - 228,41 - figura G.8

4

Tensiune axială x în eclisă (la nivelul feţei aflată în planul de simetrie paralel cu planul global de referinţă YZ)

2mmN 117,19 118,98 1,53 % figura G.9

5 Tensiune axială maximă

maxx în eclisă 2mmN - 298,84 figura G.9

6 Valoarea absolută a deplasării axiale maxime mm - 0,102 - figura G.10

7

Valoarea absolută a deplasării axiale a unui nod de pe eclisă, aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY

mm - 0,041 - figura G.11

8

Valoarea absolută a deplasării axiale a unui nod de pe placa centrală, aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY

mm - 0,045 - figura G.12

NOTA 1 - Tensiunea axială x în eclisă (poz. 4 în tabelul G.3) este influenţată de prezenţa găurilor pentru şuruburi. Pentru valori relevante se recomandă ca selecţia nodului în care se solicită afişarea tensiunii să se facă astfel încât

76

acesta să se afle, pe cât posibil, în afara zonelor de influenţă a perturbaţiilor geometrice reprezentate de găuri.

NOTA 2 - Tensiunea axială maximă maxx (poz. 5 în tabelul G.3) în eclisă (mai mare decât limita de curgere a materialului) se atinge doar local, fără a fi un fenomen generalizat în volumul eclisei. În acest context, deşi posibilă, nu este necesară să se facă o altă analiză, folosind modele neliniare de material. Valoarea absolută a diferenţei dintre valorile absolute ale deplasărilor axiale (poziţia 7 şi poziţia 8 din tabelul G.3) este:

mm 004,0 , ceea ce demonstrează că îmbinarea verifică la lunecare. Îmbinările pretensionate care nu verifică la lunecare sunt caracterizate de valori cu cel puţin 3 ordine de mărime mai mari decât valoarea obţinută. Concluzie: În baza rezultatelor obţinute, soluţia tehnică adoptată se consideră validată.

Figura G.7 – Pretensionare finală

Figura G.8 – Distribuţia tensiunilor axiale x în placa centrală

77

Figura G.9 – Distribuţia tensiunilor axiale x în eclisă

Figura G.10 – Distribuţia deplasării în direcţie axială

78

Figura G.11 – Deplasare în direcţie axială a unui nod de pe eclisă aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel

cu planul global de referinţă XY

Figura G.12 – Deplasare în direcţie axială a unui nod de pe placa centrală aflat la periferia unei găuri şi în

plan paralel cu planul global de referinţă XY