Verificarea conform codului a șuruburilor și șuruburilor pretensionate conform standardului chinez

Șuruburi

Șuruburile sunt verificate conform GB 50017, Cl. 11.4. Forța de întindere și forța de forfecare din fiecare șurub sunt determinate prin analiza cu elemente finite. Efectul de pârghie este determinat prin analiza cu elemente finite și luat în considerare. Fiecare plan de forfecare este verificat individual. Placa în contact direct este verificată față de suma forțelor de forfecare din planele adiacente.

Rezistențele de calcul la întindere și forfecare ale unui șurub; f_ub[MPa] – rezistența ultimă a unui șurub; derivată din Tabelul 4.4.6

Șurub solicitat la întindere

Un șurub supus unei forțe de întindere este dimensionat conform Cl. 11.4.1.2 și trebuie să satisfacă:

$$N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b$$

unde:

• N_t – forța de întindere dintr-un șurub
• N_t^b – capacitatea de calcul la întindere
• $A_s = \frac{\pi d_e^2}{4}$ – aria secțiunii transversale efective la întindere a unui șurub
• d_e – diametrul efectiv al unui șurub la secțiunea filetată
• f_t^b – rezistența de calcul la întindere a unui șurub

Șuruburi solicitate la forfecare

Un șurub supus unei forțe de forfecare este dimensionat conform Cl. 11.4.1.1 și trebuie să satisfacă:

$$N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b$$

unde:

• N_v – forța de forfecare dintr-un șurub în planul analizat
• $A_g = \frac{\pi d^2}{4}$ – aria brută a secțiunii transversale a unui șurub
• d – diametrul nominal al unui șurub
• f_v^b – rezistența de calcul la forfecare a unui șurub

Fiecare plan de forfecare este verificat individual, adică numărul planelor de forfecare n_v = 1.

Șuruburi solicitate la întindere și forfecare combinate

Un șurub solicitat simultan la forfecare și întindere este dimensionat conform Cl. 11.4.1.3 și trebuie să satisfacă:

$$\sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0$$

unde:

• N_v – forța de forfecare dintr-un șurub în planul analizat
• N_t – forța de întindere dintr-un șurub
• N_v^b – rezistența de calcul la forfecare a unui șurub
• N_t^b – rezistența de calcul la întindere a unui șurub

Șuruburi solicitate la presiune pe gaură

O placă supusă unei forțe de presiune pe gaură datorată unui șurub solicitat la forfecare este dimensionată conform Cl. 11.4.1.1 și trebuie să satisfacă:

$$N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b$$

unde:

• N_v – forța de forfecare care acționează asupra unei plăci; suma vectorială a forțelor de forfecare din planele adiacente
• d – diametrul nominal al șurubului
• t – grosimea plăcii
• f_c^b – rezistența de calcul la presiune pe gaură a unei plăci

Rezistența de calcul la presiune pe gaură a unei plăci; f_u – rezistența ultimă a unei plăci; derivată din Tabelul 4.4.6

Șuruburi pretensionate

Șurubul de înaltă rezistență în îmbinare de tip frecare este dimensionat conform Cl. 11.4.2.

Șuruburi pretensionate solicitate la întindere

Rezistența la întindere a unui șurub pretensionat se determină astfel:

$$N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P$$

unde:

• N_t – forța de întindere dintr-un șurub
• N_t^b – capacitatea de calcul la întindere
• P – pretensionarea unui șurub de înaltă rezistență – Tabelul 11.4.2-2

Tabelul 11.4.2-2 – pretensionarea unui șurub de înaltă rezistență P [kN]

Un șurub pretensionat care nu se regăsește în Tabelul 11.4.2-2 și este supus unei forțe de întindere este dimensionat conform Cl. 11.4.1.2 și trebuie să satisfacă:

$$N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b$$

unde:

• N_t – forța de întindere dintr-un șurub
• N_t^b – capacitatea de calcul la întindere
• $A_s = \frac{\pi d_e^2}{4}$ – aria secțiunii transversale efective la întindere a unui șurub
• d_e – diametrul efectiv al unui șurub la secțiunea filetată
• f_t^b – rezistența de calcul la întindere a unui șurub

Șuruburi pretensionate solicitate la forfecare

Rezistența de calcul la forfecare a unui șurub pretensionat se determină conform Cl. 11.4.2.1:

$$N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P$$

unde:

• N_v – forța de forfecare în planul analizat
• N_v^b – rezistența de calcul la forfecare a unui șurub
• k – factor pentru găurile șuruburilor; k = 1 pentru găuri normale, k = 0.85 pentru găuri supradimensionate, k = 0.6 pentru găuri alungite
• μ – coeficientul de alunecare la interfața de frecare, preluat din Tabelul 11.4.2-1; editabil în Configurarea codului
• P = N_t^b / 0.8 – pretensionarea unui șurub de înaltă rezistență pentru șuruburile care nu se regăsesc în Tabelul 11.4.2-2

Fiecare plan de forfecare este verificat individual, adică numărul planelor de forfecare n_f = 1.

Șuruburi pretensionate solicitate la întindere și forfecare combinate

Un șurub solicitat simultan la forfecare și întindere este dimensionat conform Cl. 11.4.2.3 și trebuie să satisfacă:

$$\frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0$$

unde:

• N_v – forța de forfecare în planul analizat
• N_t – forța de întindere dintr-un șurub
• N_v^b – rezistența de calcul la forfecare a unui șurub
• N_t^b – rezistența de calcul la întindere a unui șurub