sredstva za veze–mehanička spojna sredstva

63
Beograd, 2021. Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala. Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet www.grf.bg.ac.rs Studijski program: GRAĐEVINARSTVO Modul: KONSTRUKCIJE Godina/Semestar: III godina / VI semestar Naziv predmeta: METALNE KONSTRUKCIJE 2 (B2K3M2) Nastavnik: Prof. dr Zlatko Marković Naslov predavanja: Sredstva za veze – Mehanička spojna sredstva Datum : 22. februar 2021. godine

Upload: others

Post on 17-Nov-2021

32 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Beograd, 2021.Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne

mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.

Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet www.grf.bg.ac.rs

Studijski program: GRAĐEVINARSTVOModul: KONSTRUKCIJEGodina/Semestar: III godina / VI semestar

Naziv predmeta: METALNE KONSTRUKCIJE 2 (B2K3M2)Nastavnik: Prof. dr Zlatko Marković

Naslov predavanja: Sredstva za veze – Mehanička spojna sredstvaDatum : 22. februar 2021. godine

Page 2: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-2

O predmetu...

– Fond časova: 2+2 (u letnjem semestru)– Šifra predmeta: B2K3M2– ESPB: 5– Uslovni predmet: Metalne konstrukcije 1

Page 3: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-3

Nastavnici i saradnici

Predavanja: Prof. dr Zlatko MarkovićVežbe:V. prof. dr Jelena DobrićDoc. dr Milan SpremićDoc. dr Nenad FricDoc. dr Nina GluhovićAsis. Aljoša FilipovićAsis. Isidora JakovljevićIvan Nackov

Page 4: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-4

Način rada i ocenjivanja

Predavanja:– Obavezno prisustvo – provera 4 puta!Vežbe:– Obavezno prisustvo – maksimalno dva izostanka.Ocenjivanje:– Elaborat– Pismeni ispit– Usmeni ispit

Page 5: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-5P1-5

Bodovanje

Predispitne aktivnosti:- Elaborat 30 bodova

Ispit:- Pismeni deo 30 bodova (tri školska časa)- Usmeni deo 40 bodova- Ukupno 70 bodova

Uslov za potpis:Završen i pozitivno ocenjen elaborat (min 15 bodova)!

Napomene:Uslov za izlazak na usmeni ispit je dobijen potpis (završen i pozitivno ocenjen elaborat) i minimum 15 bodova na pismenom delu ispita!Usmeni ispit mora biti pozitivno ocenjen (minimum 20 bodova)!

Page 6: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-6

Literatura

– Z. Marković: „Granična stanja čeličnih konstrukcija prema Evrokodu“

– D. Buđevac, Z. Marković, D. Bogavac, D. Tošić, “Metalne konstrukcije”

– Evrokod 3 Deo 1-5: Puni limeni elementi– Evrokod 3 Deo 1-8: Proračun veza

Page 7: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-7

Ukratko o programu predavanja

– Sredstva za vezu (zakivci, zavrtnjevi, zavarivanje);– Proračun i konstruisanje nastavaka i veza (montažni

nastavci štapova i nosača, zglobne veze, momentne veze);– Puni limeni nosači (proračun i konstruisanje, pokrivanje

dijagrama momenata, specifična granična stanja, izbočavanje);

– Rešetkasti nosači (podela rešetkastih nosača, opšta pravila za projektovanje rešetkastih nosača, proračun i konstruisanje veza u čvorovima);

Page 8: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-8

Sredstva za veze

Page 9: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-9

Vrste sredstava za veze

1. Mehanička spojna sredstva- zakivci- zavrtnjevi- čepovi

2. Tehnološki postupci spajanja- zavarivanje- lepljenje

Page 10: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-10

Zavrtnjevi

Page 11: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-11

Predosti zavrtnjeva u odnosu na zakivke

– ujednačen kvalitet (industrijska proizvodnja),– jednostavnija oprema i jeftinija radna snaga za

ugradnju,– nezavisnost u odnosu na vremenske uslove,– brža ugradnja i– manja cena.

Page 12: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-12

Vrste zavrtnjeva

Prema kvalitetu materijala od koga se izvode mogu biti:– obični zavrtnjevi– visokovredni zavrtnjeviVisokovredni zavrtnjevi mogu da budu:– prednapregnuti– neprednapregnutiPrema zazoru između zavrtnja i rupe razlikuju se:– neobrađeni (neupasovani) zavrtnjevi,– obrađeni (upasovani) zavrtnjevi.

Page 13: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-13

Oblik i dimenzije običnih zavrtnjeva

Kod običnih zavrtnjeva podloška nije obavezna!

Zazor (d = d0 - d) treba da bude:

1 mm za M12 i M14

2 mm za M16 M18 M20 M22 i M24

3 mm za M27 i veće

Page 14: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

P1-14

Kod zavrtnjeva klase čvrstoće 10.9 podloške su obavezne i ispod glave i ispod navrtke, dok kod klase 8.8 mora da se koristi podloška samo sa strane sa koje se vrši pritezanje (okretanje).

Metalne konstrukcije 2

Oblik i dimenzije visokovrednih zavrtnjeva

Page 15: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-15

Podela prema tačnosti izradea) Obrađeni (upasovani) zavrtnjevi,b) Neobrađeni (neupasovani) zavrtnjevi

mm 3,00 ddd

Kod obrađenih zavrtnjeva nominalni (nazivni) prečnik rupe morada bude jednak prečniku zavrtnja!

Kod obrađenih zavrtnjeva nominalni prečnik tela (vrata) zavrtnjaje veći od nominalnog prečnika dela sa navojem!

Page 16: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-16

tdttdd 4/32/28/22

tdtttdd 12/176/228/23

)30tan2/( o pt

232

24

ddAs

Metrički navoj i površina ispitnog

preseka

d nazivni prečnik zavrtnja,d2 srednji prečnik navoja,d3 prečnik jezgra zavrtnja,p korak navoja koji zavisi od prečnika zavrtnja (npr. za M12

p=1,75 mm),t visina navoja koja zavisi od koraka navoja.

Površina ispitnog preseka:

Metrički navoj

Page 17: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-17

Označavanje zavrtnjeva

Oznaka treba da sadrži informacije o:– vrsti navoja (M ili “),– prečniku zavrtnja (d),– dužini zavrtnja (l),– kvalitetu materijala od koga je izrađen (klasi čvrstoće)– standardu po kome je zavrtanj izrađen.

Mdxl...k.č – (SRPS EN ISO 4017 ili SRPS EN 14399)Primer: M20x100...5.6 – (SRPS EN ISO 4017)

Page 18: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-18

Klase čvrstoće zavrnjeva

Klasa čvrstoće definiše kvalitet čelika od kog su zavrtnjevi izrađeni, odnosno njegove mehaničke karakteristike:

– fub čvrstoća pri zatezanju i– fyb granica razvlačenja.

Klasa čvrstoće se označava sa dva arapska broja razdvojena tačkom!

Page 19: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-19

Značenje oznake klase čvrstoće

Broj na prvom mestu predstavlja stoti deo čvrstoće na zatezanje u MPa:fu / 100

Broj na drugom mestu predstavlja desetostruki odnos granice razvlačenja i čvrstoće na zatezanje: 10 ( fy / fu )

Zavrtnjevi se izrađuju u sledećim klasama čvrstoće:4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 i 10.9.

Page 20: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-20

Klasačvrstoće 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9

fyb (N/mm2) 240 320 300 400 480 640 900fub (N/mm2) 400 400 500 500 600 800 1000

Page 21: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-21

Prikazivanje zavrtnjeva na crtežima

Nazivni prečnik M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 Osnovne oznake

za zavrtnjeve 28

31

Obrađeni zavrtnjevi

28

31

Montažni zavrtnjevi

28

31

Montažne rupe

i zavrtnjevi 28

31

Vrsta zavrtnja Zazor M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30 Zavrtnjevi bez

tačnog naleganja d 1,0 mm 30

Zavrtnjevi sa tačnim naleganjem d 0,3 mm

30

Dodatne oznake

Montažni zavrtnjevi 30

Montažne i rupe i zavrtnjevi 30

Obični zavrtnjevi

Prednapregnuti visokovredni zavrtnjevi

Page 22: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-22

Različita naprezanja zavrtnjeva

a) smicanje

b) zatezanje

c) kombinovano naprezanje

d) konstruktivni zavrtnjevi

Page 23: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-23

Kategorije spojeva sa zavrtnjevima prema EC3

Smičući spojevi– Kategorija A: Spojevi kod kojih se opterećenje prenosi

pritiskom po omotaču rupe i smicanjem zavrtnjeva– Kategorija B: Spojevi otporni na proklizavanje pri graničnom

stanju upotrebljivosti– Kategorija C: Spojevi otporni na proklizavanje pri graničnom

stanju nosivosti

Spojevi opterećeni na zatezanje– Kategorija D: Spojevi sa neprednapregnutim zavrtnjevima– Kategorija E: Spojevi sa prednapregnutim zavrtnjevima

Page 24: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-24

Ponašanje zavrtnjeva u smičućim spojevima

Page 25: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-25

Naprezanja zavrtnja u smičućem spoju

N dd

1/2

zavrtanjDeformisan

Stvarniomotaèu rupePritisak po

Napon smicanja

Proraèunski

1/2

bb

-

-

b

aa

b

t 0

Page 26: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-26

Stvarni i proračunski dijagrami naponad d0 0max

max

=N/A

=N/Av

b b

Stvarni dijagrami napona Proračunski dijagrami napona

Page 27: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-27

Vidovi loma kod smičućih spojeva

Postoje četiri potencijalna oblika loma:– Lom smicanjem tela zavrtnja;– Lom gnječenjem omotača rupe;– Lom neto preseka;– Lom cepanjem lima.

Page 28: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-28

Lom neto preseka Lom smicanjem zavrtnjeva

Lom cepanjem limaLom gnje~enjem omota~a rupe

e1 1e

Lom gnječenjem omotača rupe Lom cepanjem lima

Lom neto preseka Lom smicanjem zavrtnja

Page 29: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-29

Lom smicanjem zavrtnjeva

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 [mm]

F [kN]

Page 30: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-30

Lom cepanjem lima

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

[mm]

F [kN]

Page 31: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-31

Lom neto preseka

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 10 20 30 40 50 60 70 80

[mm]

F [kN]

Page 32: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-32

Kontrole nosivost zavrtnjeva u smičućim spojevima

Page 33: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-33

Nosivost zavrtnjeva na smicanje - Fv,Rd

Kod obrađenih zavrtnjeva, pri određivanju površine A, umesto prečnika zavrtnja (d) treba uzeti prečnik rupe (d0)!

2

M

ubvRdv

AfF

,

kada ravan smicanja prolazi kroz deo zavrtnja sa navojem:A je površina ispitnog preseka zavrtnja As:v = 0,6 za klase čvrstoće 4.6, 5.6 i 8.8v = 0,5 za klase čvrstoće 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9

kada ravan smicanja ne prolazi kroz deo zavrtnja sa navojem:A je površina bruto preseka zavrtnja (A = d2/4)v = 0,6 za sve klase čvrstoće

fub čvrstoća pri zatezanju zavrtnja;M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2=1,25);

Page 34: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-34

Sečnost zavrtnjeva

(m je broj ravni smicanja - sečnost zavrtnja)2

M

ubvRdv

AfmF

,

Page 35: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-35

Nosivost na pritisak po omotaču rupe - Fb,Rd

2

1 M

ubRdb

tdfkF

,

t debljina limad prečnik zavrtnja fu čvrstoća pri zatezanju (osnovnog materijala)M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2 =1,25)

Page 36: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-36

Grupe zavrtnjeva

Grupa 1: Unutrašnji zavrtnjevi Fb1 (d,1, k1,1)Grupa 2: Ugaoni zavrtnjevi Fb2 (d,2, k1,2)Grupa 3: Unutrašnji ivični zavrtnjevi Fb3 (d,1, k1,2)Grupa 4: Krajnji unutrašnji zavrtnjevi Fb4 (d,2, k1,1)

Page 37: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-37

Nosivost grupe zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe

– Zbog geometrije veze nosivost na pritisak po omotaču rupe nije ista za sve zavrtnjeve u spoju!

– Nosivost na pritisak po omotaču rupe treba posebno da se proveri za svaki lim koji se nalazi u smičućem spoju!

– Ako je nosivost zavrtnja na smicanje Fv,Rd veća ili jednaka od nosivosti na pritisak po omotaču rupe svakog pojedinačnog zavrtnja (Fbi,Rd), nosivost grupe zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe može da se odredi kao zbir proračunskih nosivosti pojedinačnih zavrtnjeva (Fbi,Rd). U suprotnom, nosivost grupe zavrtnjeva (zakivaka) na pritisak po omotaču rupe treba da seodredi kao broj zavrtnjeva (n) pomnožen najmanjom nosivošću pojedinačnog zavrtnja (minFbi,Rd).

Page 38: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-38

Proračun nosivosti grupe zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe

),,,min(, 4321 bbbbRdb FFFFnF

44332211 bbbbRdb FnFnFnFnF , ),,,max(, 4321 bbbbRdv FFFFF

),,,max(, 4321 bbbbRdv FFFFF

Page 39: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-39

Ponašanje prednapregnutih visokovrednih zavrtnjeva u smičućim spojevima

– Osnovni problem kod veza sa običnim zavrtnjevima je zazor između tela zavrtnja i rupe.

– Deformacije veza sa običnim zavrtnjevima su reativno velike zbog poništenja zazora.

– Obični zavrtnjevi nisu pogodni za veze u dinamički opterećenimkonstrukcijama.

– Prednaprezanjem se u zavrtnjevima javlja sila zatezanja, a u kontaktnom spoju napon pritiska;

– Prenošenje sila se ostvaruje trenjem;– Sila trenja između limova zavisi od napona pritiska i hrapavosti

(trenja) kontktnih površi;– Koncentracija napona u neto preseku je manja nego kod veza sa

neprednapregnutm zavtnjevima;

Page 40: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-40

Tok sila kod prednapregnutih zavrtnjeva

F

Trenje

a) b) c)

3dp

3d

Površina trenja

Page 41: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-41

Nosivost zavrtnjeva na proklizavanje - Fs,Rd

n broj tarnih površi koeficijent trenja za tarne površiFp,C sila pritezanja zavrtnjaM3 parcijalni koeficijent sigurnosti (1,25)ks koeficijent koji zavisi od veličine i

tipa rupa za zavrtnjeve

CpM

sRds FnkF ,,

3

Opis ks

Zavrtnjevi u normalnim rupama 1,00Zavrtnjevi u rupama sa većim zazorom ili kratkim ovalnim rupama - osaotvora upravna na pravac prenošenja opterećenja 0,85

Zavrtnjevi u dugim ovalnim rupama - osa otvora upravna na pravac prenošenja opterećenja 0,70

Zavrtnjevi u kratkim ovalnim rupama - osa otvora paralelna pravcuprenošenja opterećenja 0,76

Zavrtnjevi u dugim ovalnim rupama - osa otvora paralelnim pravcuprenošenja opterećenja 0,63

Page 42: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-42

Sila prednaprezanja (pritezanja) zavrtnja - Fp,C

subCp AfF 70,,

Vrednosti sile pritezanja standardnih zavrtnja klase čvrstoće 8.8 i 10.9 Fp,C [kN] su prikazane u tabeli;

Kontrolisano unošenje sile pritezanja (prednaprezanja) zavrtnja se ostvaruje pomoću: momentnog ključa, momentnog impulsa, indikatorske podloške, merenja ugla obrtanja...

Page 43: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-43

Merenje momenta uvrtanja momentnim ključem

kdFM Cpu ,

Mu moment uvrtanja

Fp,C sila prednaprezanja

d prečik zavrtnja

k koeficijent trenja između navrtke i navoja zavrtnja (0,13-0,17)

Page 44: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-44

Koeficijent trenja

Page 45: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-45

Zavrtnjevi opterećeni na zatezanje

Page 46: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-46

Nosivost zavrtnjeva na zatezanje

Zavisi od kvaliteta materijala (fub) i dimenzije zavrtnja, odnosno površine ispitnog preseka (As).

2

2 M

subRdt

AfkF

,

k2 = 0,63 za zavrtnjeve sa upuštenom glavom,k2 = 0,90 u ostalim slučajevima. Tada je:

2

90M

subRdt

AfF

,,

Nosivost na zatezanje je ista za kategorije D i E!Nosivost na zatezanje je ista za obrađene i neobrađene zavrtnjeve!

Page 47: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Proračunske nosivosti zavrtnjeva na smicanje i zatezanje

Metalne konstrukcije 2 P1-47

Vrednosti proračunskih nosivosti zavrtnjeva na smicanje su određene za jednosečne zavrtnjeve kod kojih ravan smicanja prolazi kroz deo tela bez navoja!

Page 48: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-48

Prednosti spojeva kategorije E

– Spojevi kategorije E sa prednapregnutim zavrtnjevima se koriste kod dinamički opterećenih konstrukcija.

– Deformabilnost veze je znatno manja. – Smanjuju se naponske razlike u zavrtnjevima, što je

povoljno sa stanovišta zamora materijala. – Sprečava se nekontrolisano odvrtanje zavrtnjeva. – Kod zategnutih spojeva nije potrebna obrada površina!

Page 49: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-49

dApFFA

ccp

Ponašanje prednapregnutih zavrtnjeva u spojevima opterećenim na zatezanje

Prednaprezanje Opterećenje “Odlepljivanje”

bpt

tb KK

NF/1

)2015/( bpt KK

subtt AfNN ),,(, 7707300

Page 50: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-50

Poređenje prednapregnutih i neprednapregnutih zavrtnjeva u spojevima opterećenim na zatezanje

(kategorije spojeva D i E)

subCp AfF 70,,

subt AfN 7707300 ),,(,

Nosivost zavrtnjeva u spojevima kategorije D i E na zatezanje je ista!

Razlika je u deformabilnosti spoja i naponskim razlikama u zavrtnju usled spoljašnjeg opterećenja.

Page 51: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-51

Nosivost na probijanje smicanjem lima ispod glave ili navrtke zavrtnja - Bp,Rd

2 60 MupmRdp ftdB /,,

tp debljina lima ispod glave zavrtnja ili navrtke (usvaja se manja vrednost);

dm srednja vrednost prečnika opisanog i upisanog kruga glave zavrtnja ili navrtke (usvaja se manja vrednost)

fu čvrstoća pri zatezanju, osnovnog materijala;M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2 =1,25)

Može da bude merodavna kod spoljašnjih limova male debljine!

Page 52: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-52

Kombinovano naprezanje neprednapregnutih zavrtnjeva

Kod zavrtnjeva koji su istovremeno opterećeni na smicanje i zatezanje pored pojedinačnih kontrola nosivosti na smicanje i zatezanje potrebno je proveriti i interaktivno dejstvo smicanja i zatezanja!

0141

,, ,

,

,

, Rdt

Edt

Rdv

Edv

FF

FF

Fv,Ed proračunska vrednost sile smicnanja u zavrtnju;

Ft,Ed proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju;

Fv,Rd proračunska nosivost zavrtnja na smicanje;

Ft,Rd proračunska nosivost zavrtnja na zatezanje;

Page 53: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-53

Kombinovano naprezanje prednapregnutih zavrtnjeva

serM

serEdtCpsserRds

FFnkF

,

,,,,,

,

3

80

3

80

M

EdtCpsRds

FFnkF

,,

,,

Spojevi kategorije B: Spojevi kategorije C:

Ft,Ed proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju za ULS

Ft,Ed,ser proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju za SLS

Fs,Rd proračunska nosivost zavrtnja na proklizavanje pri ULS

Fs,Rd,ser proračunska nosivost zavrtnja na proklizavanje pri SLS

Fp,C sila pritezanja

M3=1,25 parcijalni koeficijent za ULS

M3,ser=1,10 parcijalni koeficijent za SLS

Page 54: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-54

Konstruisanje veza sa zavrtnjevima– Veze terba da budu simetrične;– Na jednom delu poprečnog preseka (nožica ili rebro) se koriste

zavrtnjevi istog prečnika;– Preporučuje se da rastojanje između prvog i poslednjeg zavrtnja u

preavcu delovanja sile ne bude veće od 15d (maksimum 6 zavrtnjeva u jednom redu); U suprotnom se redukuje nosivost!

– Krajnja i ivična rastojanja, kao i međusobni razmaci zavrtnjeva treba da budu u okviru propisanih granica;

– Minimalan zavrtnj je M12 (Kod tankozidnih HOP min M6);– Veze na preklop sa jednim zakivkom nisu dopuštene;– Kod veza na preklop sa jednim redom zavrtnjeva obavezne su

podloške i ispod glave i ispod navrtke, a nosivost na pritisak po omotaču rupe se redukuje (Fb,Rd=1,5 t d fu/M2)!

Page 55: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-55

Veze na preklop sa jednim zavrtnjem

Usled ekscentričnosti dolazi do savijanja spojnog sredstva!

Pored smicanja i savijanja u zavrtnju se javlja i zatezanje!

Page 56: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-56

Optimalan prečnik zavrtnjaPravilnim izborom prečnika zavrtnja dobija se uravnotežen odnos nosivosti na smicanje i pritisak po omotaču rupe!

13,01

324,613,01

324,6 min,min,

ss td

t cm 2,05 min,0 sopt td

Page 57: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-57

I IPE HEA HEB HEM U L d0 c d0 c d0 c c1 d0 c c1 d0 c c1 d0 c d0 c1 c2 c3

60 70 80 90

100 110 120 140 160 180 200 220 240 260 270 280 300 320 330 340 350 360 380 400 450 500 550 600 650 700 800 900 1000

- -

6,4 -

6,4 -

8,4 11 11 13 13 13

17/13 17 -

17 21/17 21/17

- 21 -

23/21 23/21 23

25/23 28 28 28 - - - - -

- -

22 -

28 -

32 34 40 44 48 52 56 60 -

60 64 70 -

74 -

76 82 86 94

100110120

- - - - -

- -

6,4 -

8,4 -

8,4 11 13 13 13 17 17 -

21/17-

23 -

25/23- -

25 -

28/2528 28 28 28 - - - - -

- -

26 -

30 -

36 40 44 50 56 60 68 -

72 -

80 -

86 - -

90 -

96 106110120120

- - - - -

- - - -

13 -

17 21 23 25 25 25 25 25 -

25 28 28 -

28 -

28 -

28 28 28 28 28 - - - - -

- - - -

56 -

66 76 86

100 110 120 94

100 -

110 120 120

- 120

- 120

- 120 120 120 120 120 120 120 130 130 130

- - - - - - - - - - - -

35 40 -

45 45 45 -

45 -

45 -

45 45 45 45 45 45 45 40 40 40

- - - -

13 -

17 21 23 25 25 25 25 25 -

25 28 28 -

28 -

28 -

28 28 28 28 28 28 28 28 28 28

- - - -

56 -

66 76 86

10011012096

106-

110120120

- 120

- 120

- 120120120120120120126130130130

- - - - - - - - - - - -

35 40 -

45 45 45 -

45 -

45 -

45 45 45 45 45 45 45 40 40 40

- - - -

13 -

17 21 23 25 25 25

25/2325 -

25 25 28 -

28 -

28 -

28 28 28 28 28 28 28 28 28 28

- - - -

60 -

68 76 86

100110120100110

- 116120126

- 126

- 126

- 126126130130130130130132132132

- - - - - - - - - - - -

35 40 -

45 50 47 -

47 -

47 -

47 47 45 45 45 45 42 42 42 42

- -

13 -

13 -

17/1317

21/1721

23/2123

25/2325 -

25 28 28 - -

28 - -

28 - - - - - - - - -

- -

25 -

30 -

30 35 35 40 40 45 45 50 -

50 55 58 - -

58 - -

60 - - - - - - - - -

17 21 23 25 25 25 25 28 28 28 28 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

35 40 45 50 45 45 50 55 60 60 65 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

- - - - -

70 80 95

115135150

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

35 40 45 50 45 45 50 55 60 60 65 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Maksimalan prečnik zavrtnja (rupe) za stanardne valjane profile!

Vrednosti se odnose samo za zavrtnjeve na nožicama!

Linije zavrtnjeva!

Page 58: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-58

Raspored zavrtnjeva u vezi - označavanje

Page 59: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-59

Propisana minimalna i maksimalna rastojanja između zavrtnjeva

Page 60: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-60

Redukcija nosivosti kod dugih veza

dd

200151

1 0,75Koeficijent redukcije:

vredv FF ,

Page 61: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

Metalne konstrukcije 2 P1-61

Cepanje (kidanje) bloka – (block tearing)

Cepanje (kidanje) osnovnog materijala se javlja na mestu veze ostvarene pomoću grupe zavrtnjeva, koja se nalazi uz ivicu elementa opterećenog smicanjem i/ili zatezanjem!Karakteristično je za zglobne veze nosača, kao i za veze zategnutih elemenata.

1 mala sila zatezanja2 velika sila smicanja3 mala sila smicanja4 velika sila zatezanja

Page 62: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

P1-62

Nosivost na cepanje bloka – centrično

021 3 MnvyMntuRdeff AfAfV ///,,

Za simetrične grupe zavrtnjeva izložene centričnom opterećenju:

Anv neto površina izložena smicanju (1),Ant neto površina izložena zatezanju (2),fy granica razvlačenja osnovnog materijala,fu čvrstoća pri zatezanju, osnovnog materijala.

Page 63: Sredstva za veze–Mehanička spojna sredstva

P1-63

Nosivost na cepanje bloka - ekscentričnoZa grupe zavrtnjeva izložene ekscentričnom opterećenju:

Anv neto površina izložena smicanju (1),Ant neto površina izložena zatezanju (2),fy granica razvlačenja osnovnog materijala,fu čvrstoća pri zatezanju, osnovnog materijala.

022 3 50 MnvyMntuRdeff AfAfV ///,,,