Verificarea conform codului a buloanelor conform standardului indian

Capacitatea la forfecare a buloanelor

Rezistența de calcul a bulonului, $V_{dsb}$, determinată de rezistența la forfecare, este dată de IS 800, Cl. 10.3.3:

$$V_{sb} \le V_{dsb}$$

unde:

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – capacitatea de calcul la forfecare a unui bulon
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – capacitatea nominală la forfecare a unui bulon
• $f_{ub}$ – rezistența ultimă la întindere a bulonului;
• $A_e$ – aria de rezistență la forfecare; $A_e = A_n$ pentru planul de forfecare interceptat de filet, $A_e = A_s$ pentru cazul în care filetul nu se află în planul de forfecare
• $A_n$ – aria netă a secțiunii transversale la întindere a bulonului
• $A_s$ – aria secțiunii transversale la tijă
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – factor parțial de siguranță pentru buloane – tip presiune pe gaură – IS 800, Tabelul 5; editabil în Configurarea codului

Când lungimea de prindere a buloanelor $l_g$ (egală cu grosimea totală a plăcilor îmbinate) este mai mare decât $5d$, capacitatea de calcul la forfecare $V_{dsb}$ este redusă printr-un factor $\beta_{lg}$ – IS 800, Cl. 10.3.3.2:

$$\beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d}$$

Conform IS 800, Cl. 10.3.3.3, capacitatea de calcul la forfecare a buloanelor care transmit forța de forfecare printr-o placă de umplutură cu grosimea $t_{pk} \ge 6$ mm se reduce printr-un factor:

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

Fiecare plan de forfecare este verificat separat, iar cel mai defavorabil rezultat este afișat.

Capacitatea la presiune pe gaură a buloanelor

Rezistența de calcul la presiune pe gaură a unui bulon pe orice placă, determinată de presiunea pe gaură, este dată de IS 800, Cl. 10.3.4:

$$V_{sb} \le V_{dpb}$$

unde:

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – rezistența de calcul la presiune pe gaură a unui bulon
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – rezistența nominală la presiune pe gaură a unui bulon
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – factor pentru geometria îmbinării și rezistența materialului
• $e$ – distanța de la capăt a dispozitivului de fixare în direcția presiunii pe gaură
• $p$ – pasul dispozitivului de fixare în direcția presiunii pe gaură
• $f_{ub}$ – rezistența ultimă la întindere a bulonului
• $f_u$ – rezistența ultimă la întindere a plăcii
• $d$ – diametrul nominal al bulonului
• $d_0$ – diametrul găurii pentru bulon
• $t$ – grosimea plăcii
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – factor parțial de siguranță pentru buloane – tip presiune pe gaură – IS 800, Tabelul 5; editabil în Configurarea codului

Presiunea pe gaură pe fiecare placă este verificată separat, iar cel mai defavorabil rezultat este afișat.

Rezistența la presiune pe gaură este redusă pentru găuri supradimensionate și alungite printr-un factor:

• 0.7 – pentru găuri supradimensionate și alungite scurte
• 0.5 – pentru găuri alungite lungi

Dimensiunile găurilor supradimensionate, alungite scurte și alungite lungi sunt determinate conform IS 800, Tabelul 19.

Capacitatea la întindere a buloanelor

Un bulon supus unei forțe de întindere de calcul este verificat conform IS 800, Cl. 10.3.5:

$$T_b \le T_{db}$$

unde:

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – capacitatea de calcul la întindere a bulonului
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – capacitatea nominală la întindere a bulonului
• $f_{ub}$ – rezistența ultimă la întindere a bulonului
• $f_{yb}$ – limita de curgere a bulonului
• $A_n$ – aria netă a secțiunii transversale la întindere a bulonului
• $A_s$ – aria secțiunii transversale la tijă
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – factor parțial de siguranță pentru buloane – tip presiune pe gaură – IS 800, Tabelul 5; editabil în Configurarea codului
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – factor parțial de siguranță pentru rezistența determinată de curgere – IS 800, Tabelul 5; editabil în Configurarea codului

Bulon supus la forfecare și întindere combinate

Un bulon care trebuie să reziste simultan atât la forța de forfecare de calcul, cât și la forța de întindere de calcul trebuie să satisfacă, conform IS 800, Cl. 10.3.6:

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

unde:

• $V_{sb}$ – forța de forfecare de calcul
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – rezistența de calcul la forfecare a bulonului – IS 800, Cl. 10.3.2
• $V_{dsb}$ – rezistența de calcul la forfecare
• $V_{dpb}$ – rezistența de calcul la presiune pe gaură
• $T_b$ – forța de întindere de calcul
• $T_{db}$ – capacitatea de calcul la întindere a bulonului