Sprawdzenie normowe śrub według normy indyjskiej

Nośność śrub na ścinanie

Obliczeniowa nośność śruby, \(V_{dsb}\), wyznaczona na podstawie nośności na ścinanie, jest podana w IS 800, pkt 10.3.3:

\[ V_{sb} \le V_{dsb} \]

gdzie:

• \(V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}\) – obliczeniowa nośność śruby na ścinanie
• \(V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e\) – charakterystyczna nośność śruby na ścinanie
• \(f_{ub}\) – wytrzymałość śruby na rozciąganie;
• \(A_e\) – pole przekroju czynnego na ścinanie; \(A_e = A_n\) gdy płaszczyzna ścinania przecina gwint, \(A_e = A_s\) gdy gwint nie występuje w płaszczyźnie ścinania
• \(A_n\) – netto pole przekroju czynnego śruby na rozciąganie
• \(A_s\) – pole przekroju poprzecznego trzpienia śruby
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Gdy długość chwytu śrub \(l_g\) (równa całkowitej grubości łączonych blach) jest większa niż \(5d\), obliczeniowa nośność na ścinanie \(V_{dsb}\) jest redukowana współczynnikiem \(\beta_{lg}\) – IS 800, pkt 10.3.3.2:

\[ \beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}  \]

Zgodnie z IS 800, pkt 10.3.3.3, obliczeniowa nośność na ścinanie śrub przenoszących ścinanie przez blachę wypełniającą o grubości \(t_{pk} \ge 6\) mm powinna być zmniejszona przez współczynnik:

\[ \beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk}) \]

Każda płaszczyzna ścinania jest sprawdzana oddzielnie, a wynik najbardziej niekorzystny jest prezentowany.

Nośność śrub na docisk

Obliczeniowa nośność śruby na docisk na dowolnej blasze, wyznaczona na podstawie nośności na docisk, jest podana w IS 800, pkt 10.3.4:

\[ V_{sb} \le V_{dpb} \]

gdzie:

• \(V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}\) – obliczeniowa nośność śruby na docisk
• \(V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u\) – charakterystyczna nośność śruby na docisk
• \(k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}\) – współczynnik uwzględniający geometrię złącza i wytrzymałość materiału
• \(e\) – odległość od krawędzi łącznika w kierunku docisku
• \(p\) – rozstaw łączników w kierunku docisku
• \(f_{ub}\) – wytrzymałość śruby na rozciąganie
• \(f_u\) – wytrzymałość blachy na rozciąganie
• \(d\) – nominalna średnica śruby
• \(d_0\) – średnica otworu na śrubę
• \(t\) – grubość blachy
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Docisk na każdą blachę jest sprawdzany oddzielnie, a wynik najbardziej niekorzystny jest prezentowany.

Nośność na docisk jest redukowana dla otworów powiększonych i podłużnych przez współczynnik:

• 0.7 – dla otworów powiększonych i krótkich podłużnych
• 0.5 – dla długich otworów podłużnych

Wymiary otworów powiększonych, krótkich podłużnych i długich podłużnych są określane zgodnie z IS 800, Tabela 19.

Nośność śrub na rozciąganie

Śruba poddana obliczeniowej sile rozciągającej jest sprawdzana zgodnie z IS 800, pkt 10.3.5:

\[ T_b \le T_{db} \]

gdzie:

• \(T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}\) – obliczeniowa nośność śruby na rozciąganie
• \(T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}\) – charakterystyczna nośność śruby na rozciąganie
• \(f_{ub}\) – wytrzymałość śruby na rozciąganie
• \(f_{yb}\) – granica plastyczności śruby
• \(A_n\) – netto pole przekroju czynnego śruby na rozciąganie
• \(A_s\) – pole przekroju poprzecznego trzpienia śruby
• \(\gamma_{mb} = 1.25\) – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy
• \(\gamma_{m0} = 1.1\) – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla nośności wyznaczonej przez uplastycznienie – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Śruba poddana kombinacji ścinania i rozciągania

Śruba przenosząca jednocześnie obliczeniową siłę ścinającą i obliczeniową siłę rozciągającą powinna zgodnie z IS 800, pkt 10.3.6 spełniać:

\[ \left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0 \]

gdzie:

• \(V_{sb}\) – obliczeniowa siła ścinająca
• \(V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}\) – obliczeniowa nośność śruby na ścinanie – IS 800, pkt 10.3.2
• \(V_{dsb}\) – obliczeniowa nośność na ścinanie
• \(V_{dpb}\) – obliczeniowa nośność na docisk
• \(T_b\) – obliczeniowa siła rozciągająca
• \(T_{db}\) – obliczeniowa nośność śruby na rozciąganie