Sprawdzenie normowe śrub sprężonych według norm indyjskich
Odporność na poślizg
Odporność na poślizg śruby sprężonej jest sprawdzana zgodnie z IS 800, pkt 10.4.3:
\[ V_{sf} \le V_{dsf} \]
gdzie:
- \(V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}\) – obliczeniowa nośność na ścinanie śruby wyznaczona przez poślizg dla połączenia ciernego
- \(V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0\) – charakterystyczna nośność na ścinanie śruby wyznaczona przez poślizg dla połączenia ciernego
- \(\mu_f\) – współczynnik tarcia (współczynnik poślizgu) określony w IS 800, Tabela 20; edytowalny w ustawieniach normy
- \(n_e = 1\) – liczba efektywnych powierzchni styku zapewniających odporność cierną na poślizg; każda płaszczyzna ścinania jest sprawdzana oddzielnie
- \(K_h\) – współczynnik dla otworów na śruby; \(K_h = 1.0\) dla łączników w otworach standardowych, \(K_h = 0.85\) dla łączników w otworach powiększonych i krótkich szczelinowych, \(K_h = 0.7\) dla łączników w otworach długich szczelinowych
- \(\gamma_{mf}\) – cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ cierny – IS 800, Tabela 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) jeśli odporność na poślizg jest projektowana przy obciążeniu eksploatacyjnym, \(\gamma_{mf}= 1.25\) jeśli odporność na poślizg jest projektowana przy obciążeniu obliczeniowym; edytowalny w ustawieniach normy
- \(F_0 = A_n f_0\) – minimalna siła sprężenia śruby (siła próbna) przy montażu
- \(A_n\) – netto pole przekroju czynnego na rozciąganie śruby
- \(f_0 = 0.7 f_{ub}\) – naprężenie próbne
Nośność po poślizgu (IS 800, pkt 10.4.4) należy sprawdzić, zmieniając typ śruby z ciernego na dociskowy – interakcja rozciągania i ścinania dla obliczeniowej nośności przy obciążeniu obliczeniowym.
Nośność śrub na rozciąganie
Śruba poddana obliczeniowej sile rozciągającej jest sprawdzana zgodnie z IS 800, pkt 10.3.5:
\[ T_f \le T_{df} \]
gdzie:
- \(T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}\) – obliczeniowa nośność na rozciąganie śruby ciernej
- \(T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}\) – charakterystyczna nośność na rozciąganie śruby ciernej
- \(f_{ub}\) – wytrzymałość na rozciąganie śruby
- \(f_{yb}\) – granica plastyczności śruby
- \(A_n\) – netto pole przekroju czynnego na rozciąganie śruby
- \(A_s\) – pole przekroju poprzecznego trzpienia śruby
- \(\gamma_{mf}\) – cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ cierny – IS 800, Tabela 5, \(\gamma_{mf}=1.10\) jeśli odporność na poślizg jest projektowana przy obciążeniu eksploatacyjnym, \(\gamma_{mf}= 1.25\) jeśli odporność na poślizg jest projektowana przy obciążeniu obliczeniowym; edytowalny w ustawieniach normy
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – cząstkowy współczynnik bezpieczeństwa dla nośności wyznaczonej przez uplastycznienie – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy
Siły podważające są wyznaczane metodą elementów skończonych i są uwzględnione w sile rozciągającej.
Śruba cierna poddana kombinacji ścinania i rozciągania
Śruba wymagana do przeniesienia jednocześnie obliczeniowej siły ścinającej i obliczeniowej siły rozciągającej powinna zgodnie z IS 800, pkt 10.3.6 spełniać:
\[ \left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0 \]
gdzie:
- \(V_{sf}\) – przyłożona obliczeniowa siła ścinająca przy obciążeniu obliczeniowym
- \(V_{df}\) – obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie
- \(T_f\) – zewnętrznie przyłożona obliczeniowa siła rozciągająca przy obciążeniu obliczeniowym
- \(T_{df}\) – obliczeniowa wytrzymałość na rozciąganie