INSTRUCŢIUNI TEHNICE PRIVIND ÎMBINAREA ÎMB INAREA ELEMENTELOR DE CONSTRUCŢII METALICE CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE Indicativ: C 133-82 Înlocuieşte: C 133-71 Cuprins
* GENERALITĂŢI * MATERIALE * CONDIŢII TEHNICE DE PROIECTARE DE EXECUŢIE UZINALĂ ŞI DE MONTAJ LA ŞANTIERE, VERIFICAREA CALITĂŢII * RECEPŢIILE FURNITURILOR ŞI LUCRĂRILOR DE MONTAJ * VERIFICAREA ÎMBINĂRILOR ÎN TIMPUL EXPLOATĂRII * CONDIŢII TEHNICE PRIVIND PROTECŢIA ŞI SECURITATEA MUNCII * ANEXA 1 * ANEXA 2:Execuţia strângerii şuruburilor, verificarea strângerii şi remedierea strângerii în funcţie de rezultatele verificării acesteia * ANEXA 3:Elemente de dimensionare şi verificare a îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate * ANEXA 4:Proces verbal de verificare pe faze a calităţii execuţiei îmbinărilor prin şuruburi de înaltă rezistenţă
1. GENERALITĂŢI 1.1. Prezentele instrucţiuni tehnice se referă la proiectarea şi executarea cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, a îmbinărilor cu eclise, la construcţiile metalice. Transmiterea solicitărilor între elementele îmbinării (eclise şi componentele elementelor de construcţii metalice care se îmbină) se face prin forţele de frecare dezvoltare sub sarcini între suprafeţele de contact ale acestor elemente, în limitele forţelor de frecare capabile, determinate de pretensionarea şuruburilor la montare. Şuruburile sunt executate din oţel aliat, cu rezistenţe superioare, obţinute prin tratament termic adecvat. Suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării se prelucrează pentru a se realiza coeficientul de frecare adoptat în calculul îmbinării. 1.2. Fac obiectul prezentelor instrucţiuni tehnice, îmbinările elementelor de construcţii metalice din domeniul construcţiilor civile şi industriale folosite în medii de agresivitate până la 3, conform STAS 10128-75 "Protecţia contra coroziunii a construcţiilor supraterane din oţel". Prevederile instrucţiunilor se pot adopta altor tipuri de construcţii, altor tehnologii de prelucrare a suprafeţelor şi altor clase de agresivitate, pe bază de experimentări. [top top]]
2. MATERIALE Elementele îmbinării 2.1. Elementele îmbinării pot fi executate cu laminate de oţel marca: OL 37, OL 52, OCS 44, OCS 52, OCS 55, OCS 58, RCA 37, RCA 52 şi RCB 52, conform STAS 500/1-78, "Oţeluri de uz general pentru construcţii.
Condiţii tehnice generale", STAS 500/2-80, "Oţeluri de uz general pentru construcţii rezistente la coroziune atmosferică. Mărci" şi STAS 9021-80 "Table de oţel pentru construcţii metalice sudate, din oţel cu granulaţie fină. Condiţii tehnice de calitate". Prezentele instrucţiuni tehnice conţin parametri tehnici şi tehnologici de proiectare şi de execuţie pentru elementele îmbinării din OL 37, OL 44, OCS 44, OL 52, OCS 55, OCS 58. 2.2. Pentru elementele îmbinării din laminate de oţel de alte mărci, parametrii tehnici şi tehnologici de proiectare şi de execuţie se vor stabili numai pe bază de experimentări, fie prin completarea prezentelor instrucţiuni tehnice, fie prin proiectele construcţiilor metalice respective. 2.3. Grosimea minimă a tablelor care se îmbină este de 4 mm.
Organele de asamblare 2.4. Şuruburile de înaltă rezistenţă pot fi din grupa de caracteristici mecanice 8.8 sau 10.9. Ele se vor executa conform STAS 8796/0-77 şi 8796/1-80 "Organe de asamblare de înaltă rezistenţă, folosite prin pretensionare la îmbinarea structurilor din oţel. Condiţii tehnice generale de calitate" şi respectiv "Şuruburi I.P. Dimensiuni". 2.5. Piuliţele vor fi aferente şuruburilor de înaltă rezistenţă grupa 8.8 sau respectiv 10.9, după caz. Ele se vor executa conform STAS 8796/0-77 şi 8796/2-80 "Organe de asamblare de înaltă rezistenţă, folosite prin pretensionare la îmbinarea structurilor din oţel. Condiţii tehnice generale de calitate" şi respectiv "Şaibe I.P. Dimensiuni". 2.7. În cadrul prezentelor instrucţiuni tehnice se vor putea folosi, conform STAS 8796/1, 2, 3 – 80, tipurile dimensionale de organe şi de asamblare corespunzătoare următoarelor şuruburi: M 16, M20, M 22, M 24 şi M 27. 2.8. Prezentele instrucţiuni tehnice conţin parametri tehnici şi tehnologici de proiectare şi de execuţie pentru îmbinările cu şuruburi şuruburi pretensionate pretensionate de înaltă înaltă rezistenţă, rezistenţă, grupa 8.8 de tipurile M 16, M 20, M 22, 22, M 24 şi şi grupa 10.9 de tipurile M 20, M 22, M 24, M 27, conform STAS 8796/0-77 şi 8796/1, 2, 3 – 80. Pentru organe de asamblare corespunzătoare unor şuruburi pretensionate de înaltă rezistenţă din alte grupe, de alte tipuri sau conform altor prescripţii tehnice, parametrii tehnici şi tehnologici de proiectare se vor stabili numai pe bază de experimentări, fie prin completarea prezentelor instrucţiuni, fie prin proiectele construcţiilor metalice respective. 2.9. Livrarea organelor de asamblare se face numai însoţită de certificat de calitate întocmit conform STAS 8796/0-77. La unitatea de construcţii-montaj calitatea organelor se verifică: - la primirea organelor de asamblare; - înainte de montaj. 2.10. Verificarea la primirea organelor de asamblare de către unitatea de construcţii-montaj, constituie verificări de confruntare şi se fac conform pct. 3.23. Verificările înainte de montaj se fac conform pct. 3.25. [top top]]
3. CONDIŢII TEHNICE DE PROIECTARE DE EXECUŢIE UZINALĂ ŞI DE MONTAJ LA ŞANTIERE, VERIFICAREA CALITĂŢII
Condiţii tehnice de proiectare şi de execuţie uzinală, verificarea calităţii îmbinării la întreprinderea producătoare a construcţiilor metalice 3.1. La proiectarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta prevederile din anexa 3 la prezentele instrucţiuni tehnice "Elemente de dimensionare şi de verificare a îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, constituind precizarea prevederilor corespunzătoare din STAS 10108/078". "Construcţii civile, industriale şi agricole. Calculul elementelor din oţel", precum şi completarea acestora cu prevederi privind metoda rezistenţelor admisibile aplicabile structurilor metalice, cărora nu li se aplică STAS 10108/0-78. Pe planşee cu detalii de execuţie, proiectantul va trece în mod obligatoriu grupa de calitate a organelor de asamblare şi standardul de produs. De asemenea la execuţia uzinală se vor respecta condiţiile tehnice de calitate cuprinse în STAS 767/0-77 "Construcţii civile, industriale şi agricole. Construcţii de oţel. Condiţii tehnice generale de calitate" şi condiţiile de alcătuire, înscrise în cap. 3.4 şi 5 din prezentele instrucţiuni tehnice. 3.2. Pentru distanţele dintre şuruburi, precum şi cele dintre şuruburile marginale şi marginile corespondente ale elementelor care se îmbină, se vor prevedea valorile minime prevăzute în STAS 10108/0-78 "Construcţii civile, industriale şi agricole. Calculul elementelor din oţel", corelate cu distanţele minime impuse de tehnologia de strângere a şuruburilor. 3.3. Diametrele şuruburilor se vor alege în funcţie de grosimea maximă a elementelor care se îmbină şi a pachetului de strâns, conform tabelului 1 al anexei 1 la prezentele instrucţiuni tehnice. 3.4. Lungimile şuruburilor, pentru organele de asamblare cu caracteristicile dimensionale înscrise în STAS 8796/1-80 (şuruburi), STAS 8796/2-80 (piuliţe) şi STAS 8796/3-80 (şaibe), sunt date în funcţie de grosimea pachetului de strâns, în tabelul 1 al anexei 1 la prezentele instrucţiuni tehnice (şurubul) trebuie să depăşească piuliţa cu doi paşi de filet). 3.5. Elementele care se îmbină vor fi astfel concepute în zona îmbinării, încât să se asigure planeitatea, fără prag, a suprafeţelor corespondente de contact. Compensările de grosimi necesare îndeplinirii condiţiilor de la aliniatul 1 al acestui punct, se vor prevede numai prin fururi, care de regulă nu vor mai fi subţiri de 4 mm (fig. (fig. 1 a). a). 3.6. Zonele de îmbinare vor fi localizate, faţă de rigidizări, la o distanţă mai mare de 30 de ori grosimea maximă a tablelor care se îmbină, pentru a permite executarea îndreptării, eventual necesară, a acestora, în zona îmbinării. Tabelul 1
ABATERI ADMISE Nr. crt. 1
2
Denumirea abaterilor Abateri de de la alinierea alinierea suprafeţelor suprafeţelor superioare, superioare, respectiv inferioare, ale elementelor care se îmbină - tălpi – (∆H) Abat Abater erii de la la alin alinie iere reaa supr supraf afeţ eţel elor or stâ stâng nga, a, respectiv dreapta, ale elementelor care se îmbină – inimă inimă – (∆g)
Abateri admise admise fără remedieri
∆
H < 1 mm*) max.
∆
g < 1 mm*)
3
Abateri de de la diametrul diametrul găurilor găurilor (∆dg)
-0,5
∆dg
+ 0,5 mm
4
Abateri de de la distanţele distanţele dintre găuri (∆ls) -0,5 Abate Abateriri de la distan distanţel ţelee dint dintre re găuril găurilee marg margin inale ale şi marginile corespondente ale elementelor care se îmbină (∆lm) -0,5
∆ls
+0,5 mm
∆lm
+0,5 mm
5
*) Abaterile se măsoară în axul primului şir de şuruburi. 3.7. Eclisele vor fi cât mai subţiri şi nu vor depăşi grosimea de 22 mm pentru şuruburile din grupa 8.8 şi de 30 mm pentru şuruburile din grupa 10.9, pentru a se realiza un contact continuu pe suprafeţele de contact ale elementelor care se îmbină. Nu se vor folosi eclise cu grosimi mai mici de 4 mm. Lăţimea şi poziţia ecliselor va fi astfel proiectată încât marginile eclisei şi tălpii să nu fie situate în acelaşi plan vertical, pentru a se permite aplicarea cordonului de chit, în vederea etanşării îmbinării. 3.8. La îmbinările supuse la solicitări repetate, care pot produce fenomene de oboseală (ex. la grinzile de rulare), muchiile ecliselor vor fi prelucrate similar cu muchiile elementelor care se îmbină. Eclisele se vor prelucra la marginea spre piesă, perpendiculară pe direcţia efortului, în vederea evitării schimbării bruşte a secţiunii fig. 1 b). b). 3.9. În cadrul execuţiei uzinale se admit, fără remedieri, abateri de la dimensiunile caracteristice proiectate ale îmbinării, conform fig. 2, 2, în limitele înscrise în tabelul 1. Simbolurile dimensiunilor caracteristice şi ale abaterilor sunt arătate în fig. 2. 2. Diametrul nominal al găurilor (dg) se va prevedea cu 1 mm mai mare decât diametrul nominal al tijei şurubului. 3.10. În cazurile în care abaterile în secţiune transversala de la suprapunerea suprafeţelor în contact sunt mai mari decât cele admise, fara remedieri (tabelul 1), dar mai mici de 3 mm, vor fi eliminate prin polizarea plana numai a marginilor elementelor care se îmbină. Polizarea se va executa cu o înclinare de maxim 1/8, preferabil 1/10 şi se va apropia la cel mult 30 mm de linia centrelor primului rând de găuri, paralel cu marginea în cauză. Pentru cazul când nu se pot respecta ambele condiţii (panta şi distanţa minimă), se va adopta o soluţie de remediere cu acordul proiectantului. Reprezentarea schematică a acestor cazuri este dată înfig. în fig. 3. 3. 3.11. Îndoiturile locale sau proeminenţele rezultate din tăierea cu foarfeca, sau din găurirea cu burghiul în zonele îmbinării, vor fi îndepărtate prin prelucrări mecanice, în scopul asigurării suprapunerii continue a ecliselor pe elementele care se îmbină. Reprezentarea schematică a acestor situaţii este dată în fig. 4. 4. 3.12. În cazurile unor elemente cu deformaţii datorate sudurilor (ciupercări), chiar în limite mai mici decât cele admise de STAS 767/0-77 "Construcţii civile, industriale şi agricole Construcţii din oţel. Condiţii tehnice generale de calitate", se vor prevedea eclisări separate ale zonelor (fig. (fig. 5). 5). 3.13. Elementele care se îmbină vor fi preasamblate de către întreprinderea producătoare a construcţiei metalice, folosindu-se şuruburi obişnuite, cu aceleaşi diametre nominale ca şi cele ale şuruburilor de înaltă rezistenţă destinate îmbinării. Presamblarea uzinală efectuată în scopul detectării abaterilor de la dimensiunile caracteristice proiectate ale îmbinării şi a verificării verificării contractului contractului între elemen elementele tele îmbinării, îmbinării, se va finaliza finaliza după după eliminarea eliminarea abaterilor abaterilor admise, cu remediere prin polizare, ca la punctul 3.10, fig. 3, 3, după eliminarea defectelor marginale din zona îmbinării, prin prelucrarea prelucrarea mecanică, mecanică, ca la punctul punctul 3.11.,fig. 3.11., fig. 4 şi după realizarea condiţiilor de calitate ale contactului dintre elementele îmbinării. În poziţia de de preasamblare, preasamblare, şuruburile şuruburile vor trebui să poată poată fi introduse introduse normal, normal, fără efort. Strângerea şuruburilor se va face începând de la centrul îmbinării către marginile ei (ex. ordinea indicată în fig. 6), 6), până când piesele ajung în contact şi se pot efectua verificările prevăzute la pct. 3.27, 3.28, 3.29. Pentru strângere se va folosi o cheie standard, acţionată manual.
După strângerea şuruburilor din îmbinare, se va executa verificarea acesteia cu spionul de 0,2 mm, care nu va trebui să pătrundă în intervalul dintre şuruburile marginale, pe o adâncime mai mare de 20 mm de la marginea elementelor îmbinării, iar în jurul şuruburilor marginale, nu mai aproape de 1,25 dg. mm de axul fiecărui şurub. Zonele de acces ale spionului de 0,2 mm de la marginea pieselor spre interiorul îmbinării, sunt arătate înfig. în fig. 7. Se vor consemna într-o notă de consemnări aducerea abaterilor dimensionale la limitele admisibile, metodele prescrise folosite în acest scop, rezultatele verificării primare a contactului dintre elementele îmbinării şi remedierile eventuale intervenite, precum şi constatările asupra înscrierii abaterilor în limitele admise şi a realizării contactului dintre piese. O copie după nota de constatare se va transmite unităţii de construcţiimontaj, odată cu livrarea elementelor respective. După preasamblare, elementele care se îmbină şi eclisele se vor marca cu simbolurile indicate în proiecte, distincte pentru fiecare element al îmbinărilor şi pentru fiecare poziţie în cadrul acestora, astfel încât să se asigure recunoaşterea şi asamblarea lor corectă în etapele următoare. La preasamblarea din uzină, vor participa şi delegaţi ai unităţii de construcţii-montaj. 3.14. Elementele care se îmbină nu vor fi grinduite la producător în zonele de contact ale îmbinării şi ale ecliselor. 3.15. La manipulările şi transporturile uzinale, precum şi la încărcarea pentru expediţie, se va asigura în mod special păstrarea curată a suprafeţelor de contact ale elementelor îmbinării. 3.16. Pentru expediţie, eclisele se vor fixa în zona de îmbinare corespunzătoare a elementelor care se îmbină, cu organe de asambla asamblare re obişnuite. obişnuite. Se interzice interzice fixarea fixarea lor prin hafturi hafturi de sudură. sudură. Strângerea şuruburilor pentru expediţie se va face manual, cu chei standard, până la asigurarea contactului dintre piese. Se interzice expedierea ecliselor nesolidarizate provizoriu la elementele respective, care se îmbină.
Condiţii tehnice de verificare pe şantier a calităţii elementelor îmbinării şi organelor de asamblare, prelucrarea suprafeţelor de contact, montarea îmbinărilor şi verificarea calităţii îmbinării 3.17. Desfacerea ecliselor din solidarizarea provizorie, executată ca la pct. 3.16 din prezentele instrucţiuni tehnice pentru operaţiunile de verificare precizate la pct. 3.18 şi 3.19, se va face numai la locul de montaj, interzicându-se deplasări ulterioare ale elementelor care se îmbină. 3.18. La primirea pe şantier a elementelor ce se îmbină se va verifica confecţionarea lor conform proiectului şi normelor tehnice în vigoare (STAS 767/0-77 şi C 56-75 fascicola 15), inclusiv poziţia şi dimensiunile găurilor în raport cu valorile admise ale ale abaterilor; abaterilor; precum şi grosimea grosimea tălpilor şi şi inimilor care trebuie trebuie să corespundă corespundă proiectului şi lungimilor de strâns a şuruburilor. 3.19. Preasamblarea la sol de către unitatea de construcţii-montaj este obligatorie la primirea elementelor pe şantier, în următoarele cazuri: - delegatul întreprinderii de construcţii montaj nu a participat la verificarea în stare preasamblată a elementelor metalice la uzina furnizoare, sau nu a consemnat punctul său de vedere în actul de constatare prevăzut la pct. 3.13; - dacă se constată că au survenit accidente în timpul expedierii şi transportului. Această preasamb preasamblare lare se va executa în aceleaşi condiţiuni condiţiuni tehnice ca ca şi preasamblarea preasamblarea de la uzina furnizoare, conform pct. 3.13, urmărindu-se aceleaşi obiective şi adoptând, pentru remedierea defecţiunilor,
măsurile prevăzutela pct. 3.10, 3.11 şi 3.13 din prezentele instrucţiuni tehnice, întocmindu-se o notă de constatare. 3.20. Înainte de montaj, montatorul va face următoarele verificări şi remedieri: - dacă nu s-au produs deformări ale elementelor în timpul operaţiunilor de transport, manipulare şi depozitare, în cadrul şantierului, şantierului, efectuându-se efectuându-se remedierile remedierile necesare; necesare; - dacă sudurile cap la cap corespund normelor de verificarea calităţii (conf. prevederilor C 150-82 "Normativ privind calitatea îmbinărilor sudate din oţel, ale construcţiilor civile, industriale şi agricole"); - dacă organele de asamblare au fost conservate pe şantier în condiţii corespunzătoare normelor tehnice; - dacă există nota de constatare a preasamblării prevăzută la punctul 3.13, sau în cazul lipsei acesteia, nota de constatare a preasamblării pe şantier (pct. 3.19); - dacă există acte de verificarea calităţii organelor de asamblare şi a elementelor ce se îmbină, la primirea pe şantier. 3.21. Prelucrarea şi tratarea suprafeţelor de conctat se va executa prin decapare (spălare şi frecare cu peria) şi ardere cu flacăra, cu respectarea următoarelor condiţii: - spălarea materiilor uleioase cu substanţe degresante şi spălarea materiilor pământoase cu apă; - frecarea cu peria de sârmă din oţel moale pentru îndepărtarea ruginei neaderente şi a pojghiţei de laminare (se interzice frecarea care să conducă la o sprafaţă lucioasă); - frecarea se va executa transversal pe direcţia de transmitere a efortului; - arderea cu flacăra cu oxigen se va executa cu o viteză de înaintare de 1 ... 2 m pe minut, cu o înclinare a suflaiului de cca. 30° , suflaiul înaintând în urma flăcării; temperatura suprafeţei în timpul arderii cu flacăra nu trebuie să depăşească 200° C. Pentru această operaţie se vor folosi arzătoare cu un singur bec sau cu mai multe becuri asamblate. În utilizarea utilizarea acestora acestora se urmăresc urmăresc trasee trasee de ardere pe zone delimitate delimitate,, asigurându-se asigurându-se încălzirea încălzirea uniformă uniformă a zonei, evitându-se supraîncălziri locale. După arderea cu flacăra, suprafaţa de contact va avea un grad de rugozitate pronunţat. Suprafeţele de contact vor fi uscate înainte de asamblare, iar piesele de contact se vor monta la temperatura mediului. 3.22. Aplicarea corectă a tehnologiilor de prelucrarea şi tratarea suprafeţelor de contact, cu asigurarea pretensionării şuruburilor la valorile stabilite prin prezentele instrucţiuni, permite luarea în calcul a următoarelor valori pentru coeficienţii de frecare (f N). f N = 0,35 pentru şuruburi din grupa de calitate 8.8. şi elemente ale îmbinării din oţeluri OL 37; OL 44; OL 42; OL 52 pentru şuruburi din grupa de calitate 10.9. şi elemente ale îmbinării din oţelurile OL 37; OL 44; OL 52; OCS 44; OCS 52; OCS 55 şi OCS 58. Se pot folosi şi alte valori ale coeficienţilor de frecare stabilite pe cale experimentală numai la schimbarea valorilor forţei de pretensionare, a regimurilor de strângere, a oţelurilor din elementele îmbinării sau a tehnologiei de prelucrarea şi tratarea suprafeţelor. Folosirea unor astfel de coeficienţi se va face prin completarea prezentelor instrucţiuni, fie prin proiectele construcţiilor metalice. 3.23. Întreprinderea de montaj are dreptul şi obligaţia să execute verificările de confruntare privind calitatea organelor de asamblare primite pe şantiere. Ele constau din:
- verificarea dimensiunilor şi aspectului şuruburilor, piuliţelor şi şaibelor, verificarea filetelor şi verificarea calităţii organelor de asamblare prin încetarea de duritate Brinell, care se execută asupra eşantioanelor stabilite conform aceluiaşi tabel. În cazurile în care din din această această verificare de de confruntare, confruntare, nu rezultă rezultă îndeplinirea îndeplinirea condiţiilor condiţiilor de acceptare, acceptare, se întocmesc întocmesc note de constatare şi situaţia va fi imediat imediat sesizată sesizată întreprinderii întreprinderii producătoare producătoare a organelor organelor de de asamblare şi întreprinderii producătoare a construcţiei metalice, în cazul când organele de asamblare au fost comandate şi livrate de aceasta, pentru luarea măsurilor corespunzătoare. În cazuri de litigiu cu cu furnizorul furnizorul privind duritatea Brinell, Brinell, determinant determinantee sunt caracteristicile caracteristicile mecanice mecanice STAS 8796/0-77.
, stabilite prin încercarea la tracţiune a epruvetelor confecţionate şi încercate conform
Întreaga procedură procedură de acceptare a cantităţilor de organe de asamblare asamblare pe şantier şantier se va încheia încheia înainte înainte de termenul de începere a execuţiei îmbinărilor pe şantier şi nu mai târziu de 50 de zile calendaristice de la primirea organelor de asamblare, pe şantier. 3.24. Montarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă va începe numai după efectuarea tuturor verificărilor şi remedierilor menţionate şi a pregătirii pentru montaj a organelor de asamblare, conform pct. 3.20, 3.21 şi 3.23. Nu se va efectua montarea ecliselor dacă suprafeţele de contact, după prelucrarea de la pct. 3.21, nu au un aspect uniform, lipsite de pete de rugină, ţunder, ulei etc. şi nu au un grad pronunţat de rugozitate. Prelucrarea suprafeţelor şi fazele succesive de realizare ale fiecărei îmbinări, inclusiv toate verificările şi chituirea, se vor efectua în acelaşi schimb de lucru. 3.25. Organele de asamblare vor fi pregatite pentru montaj cu pu?in înainte de introducerea lor în îmbinare, prin cura?irea cu substanţe degresante pentru îndepărtarea unsorii de protecţie şi a murdăriei, precum şi prin frecare cu peria din oţel moale, pentru îndepărtarea ruginei, dacă este cazul. În situaţiile în care rugina rugina nu va va putea fi îndepărtată îndepărtată prin frecare cu peria din oţel moale, moale, organele organele de asamblare în cauză nu vor putea fi utilizate. În continuare, continuare, filetul piuliţelor va fi uns cu cu o cantitate cantitate mică de de unsoare consistentă consistentă de tip LDE-L LDE-L sau cu unsoare consistentă preparată din ulei mineral grupa 400, amestecat cu praf de grafit sau alte produse cu caracteristici similare, evitându-se producerea refulării unsorii în exces. Se interzice ungerea filetului şuruburilor pentru a se evita ca unsoarea să ajungă pe suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării. 3.26. Şaibele se vor monta cu muchia neteşită spre elementele îmbinării.
Strângerea şuruburilor pentru elementele montate. 3.27. Strângerea şuruburilor de înaltă rezistenţă se va face în două faze distincte, prima denumită faza iniţială şi a doua fază finală, după cum urmează: a) faza iniţială
- strângerea se va face cu o cheie dinamometrică de tip "Steagu Roşu – Braşov" sau altă cheie similară, cu o capacitate minimă de 25 daNm, până la valoarea normată a momentului iniţial de strângere; - valorile normate ale momentelor iniţiale de strângere sunt date, pentru şuruburi 8.8, respectiv 10.9, în coloana 5 din tabelul 2, respectiv 3;
- strângerea se face dinspre centrul îmbinării spre extremităţi similar punctului 3.13 prezentat în exemplul din fig. 6. 6. b) faza finală
- începerea execuţiei strângerii în faza finală se face numai după verificarea prealabilă a strângerii din faza iniţială (cu cheie dinamometrică) conform prevederilor de la pct. 3.28 aliniat a; - strângerea în această fază se execută prin rotierea în două trepte aproximativ egale a piuliţei, până la atingerea unghiurilor prevăzute în tabelul 2, respectiv 3, în coloana 6. Aceste unghiuri unghiuri se numesc numesc "rotiri finale finale normate" normate" şi sunt sunt diferenţiate de grupa şuruburilor şuruburilor 8.8 8.8 (tabelul 2) şi 10.9 (tabelul 3) şi grosimea pachetului de strâns. Treapta a doua de strângere se începe după ce toate şuruburile au fost strânse în treapta întâia. Unghiul "rotiri finale normate" se măsoară după rotirea piuliţei cu cele două trepte între semnele marcate, prin imprimarea concomitentă, înaintea începerii acestei faze, cu dalta în aceeaşi secţiune, atât de piuliţă cât şi de tija şurubului. Ordinea de strângere a şuruburilor în faza finală este aceeaşi cu cea indicată la aliniatul a) al acestui punct, respectiv cea indicată la punctul 3.13. 3.28. Verificarea strângerii şuruburilor de înaltă rezistenţă după faza iniţială şi după faza finală de strângere, se face prin: • •
controlul calităţii contractului dintre piese; controlul pretensionării prin măsurarea momentului de strângere cu cheia dinamometrică.
a) După faza iniţială de strângere efectuată conform punctului 3.27 aliniat a, se controlează calitatea contactului dintre elementele îmbinării, pe toate intervalele între şuruburi şi în dreptul tuturor şuruburilor.
Controlul se face cu spionul de 0,2 mm, care nu trebuie să pătrundă pe o adâncime mai mare de 15 mm de la marginea elementelor îmbinării, în intervalele dintre şuruburi, iar în dreptul şuruburilor nu mai aproape de 1,5 dg de axul fiecărui şurub. Zonele de acces maxime admise ale spionului de 0,2 mm de la marginea pieselor spre interiorul îmbinării, sunt arătate în fig. 8. 8. b) După faza finală de strângere efectuată conform punctului 3.27 al. b:
- se controlează atât calitatea contactului dintre elementele îmbinării, cât şi calitatea pretensionării şuruburilor de înaltă rezistenţă; - calitatea contactului dintre elementele îmbinării se controlează în aceleaşi secţiuni în care s-a făcut verificarea de la lit. a, însă cu spionul de 0,1 mm, care nu trebuie să pătrundă în intervalele dintre şuruburile marginale, pe o adâncime mai mare de 15 mm, de la marginea elementelor îmbinării, iar în jurul şuruburilor marginale nu mai aproape de 1,5 dg de axul fiecărui şurub. Zonele de acces maxim admise ale spionului de 0,1 mm de la marginea piesei spre interiorul îmbinării sunt prezentate în fig. 8; 8; După verificarea calităţii contactului dintre elementele îmbinării, după faza finală de strângere, în acelaşi schimb de lucru şi înainte de trecerea la verificarea calităţii pretensionării şuruburilor, se va face chituirea îmbinării pentru a evita evita pătrunderea pătrunderea apei sau sau altor agenţi agenţi agresivi agresivi între suprafeţele suprafeţele în contact. contact. - calitatea pretensionării şuruburilor de înaltă rezistenţă se controlează prin măsurarea momentelor de strângere cu cheia dinamometrică.
Valorile acestora sunt denumite "valori normate minime şi maxime ale momentului de strângere" (
;
) şi sunt trecute în coloanele 7 şi 8 ale tabelului 2 pentru şuruburile din grupa 8.8 şi în tabelul 3 pentru şuruburile din grupa 10.9. Verificarea prin măsurarea momentului de strângere se face pe cel puţin un şurub din fiecare zonă caracteristică a îmbinării. Zonele caracteristice sunt delimitate la dreapta şi la stânga celor două axe de simetrie ale elementelor secţiunii ce se îmbină şi anume pentru talpa superioară, talpa inferioară şi inimă (la inima cu rigidizări longitudinale apar mai multe zone caracteristice de verificat, după soluţia constructivă adoptată la rigidizare). rigidizare). Măsurarea momentelor de strângere pentru controlul calităţii pretensionării se face cu o cheie dinamometrică adecvată ca mărime, conform modului operator indicat în anexa 2. În cazul în care valorile valorile momentelor momentelor de de strângere efectiv realizată realizată la controlul controlul pretensionării pretensionării şuruburilor, şuruburilor, se abat de la valorile normate (tabelele 2 şi 3), se va verifica în continuare un număr egal de şuruburi de înaltă rezistenţă alese în acelaşi mod, ca la prima verificare. În funcţie de de rezultatul rezultatul acestor verificări se se va trece la la remedierea remedierea strângerii strângerii finale a şuruburilor de înaltă rezistenţă, atât prin înlăturarea cauzelor care împiedică contactul dintre piese, cât şi prin remedierea defecţiunilor de strângere a şuruburilor, prin completarea strângerii sau înlocuirea şuruburilor conform cu condiţiile prevăzute la pct. 3.29. Şuruburile verificate vor fi marcate vizibil pentru a putea fi identificate în vederea recepţiei. 3.29. Remedierea strângerii şuruburilor de înaltă rezistenţă se face în funcţie de sensul şi frecvenţa abaterilor constatate la verificarea momentului de strângere cu cheia dinamometrică, conform pct. 3.28. Remedierile se fac după caz: - prin completarea strângerii (respectiv a momentului efectiv realizat) până la valoarea normată minimă a momentului de strângere (
);
- prin înlocuirea şuruburilor la cele la care momentul de strângere realizat este mai mare decât valoarea normată maximă (
).
Tabelul 2
ŞURUBURI GRUPA 8.8 VALORI NORMATE PENTRU FORŢA DE PRETENSIONARE, UNGHIUL DE ROTIRE, MOMENTE DE STRÂNGERE INIŢIALE ŞI CELE DE VERIFICAREA ŞI CORECTAREA C ORECTAREA STRÂNGERII STRÂNGERII Nr. Diam. Grosimea crt. Nom. al pachetului de Parametrii normaţi pentru strângerea şuruburilor şurustrâns burilor, tipul min. max. Forţa de Momentul Unghiul filetului pretens. de de rotire Momentele de strângere a piuliţei strângere pentru verificarea şi pentru pentru corecţia strângerii faza faza şuruburilor iniţială finală min.
max.
1
2
3
4
mm
g, mm
g, mm
KN
daNm
M 16
15
30
86,4
15
31
50
60
51 15
80 30
90 45
31
50
75
51
80
105
81 15
95 30
135 45
31
50
75
51
80
105
81 15
110 30
134 45
31
50
75
51
80
105
81
120
135
M 20
M 22
M 24
125,4
155,4
180,7
25
30
35
grade daNm hexag. 30 25
daNm 40
50
75
70
100
85
125
Notă: Pentru alte tipuri dimensionale de şuruburi şi alte grupe de grosimi ale pachetelor de strâns parametrii normaţi de strângere ai şuruburilor col. (4, 5, 6, 7, 8, 9) urmează a se stabili pe bază experimentală şi folosite fie prin completarea prezentelor instrucţiuni tehnice, fie prin prevederea lor în proiectele construcţiilor metalice respective. Tabelul 3
ŞURUBURI GRUPA 10.9 VALORILE NORMATE PENTRU FORŢA DE PRETENSIONARE, UNGHIUL DE ROTIRE, MOMENTE DE STRÂNGERE INIŢIALE ŞI CELE DE VERIFICAREA ŞI CORECTAREA C ORECTAREA STRÂNGERII STRÂNGERII Nr. Diam. crt. Nom. al şuruburilor, tipul filetului
Grosimea pachetului de Parametrii normaţi pentru strângerea şuruburilor strâns min. max. Forţa de Momentul Unghiul Momentele de pretens. de de rotire strângere pentru strângere a piuliţei verificarea verificarea şi pentru pentru corecţia strângerii faza faza şuruburilor iniţială finală min. max.
1
2
3
4
mm
g, mm
g, mm
KN
daNm
M 20
15
30
154,4
25
31
50
150
51
80
180
81 15
95 30
210 120
31
50
150
51
80
180
81
110
210
15
30
31
50
150
51
80
180
81 30
120 50
210 180
51
80
210
81
120
240
M 22
M 24
M 27
190,9
222,4
289,2
grade hexag. 120
30
35
35
120
daNm
daNm
80
110
110
150
140
190
185
* (−)
Notă: Pentru alte tipuri dimensionale de şuruburi şi alte grupe de grosimi ale pachetelor de strâns, parametrii normaţi de strângere ai şuruburilor col. (4, 5, 6, 7, 8, 9) urmează a se stabili pe bază experimentală şi folosite fie prin completarea prezentelor instrucţiuni tehnice, fie prin prevederea lor în proiectele construcţiilor metalice respective. * Nu se indică datorită lipsei cheilor dinamometrice corespunzătoare. Valorile rile normat rmatee minim inimee (
) şi maxim aximee (
), sunt tre treccute în colo oloanele ele 7 şi 8 din tab tabelel elelee 2 şi 3.
Remedierile se limitează numai la şuruburile verificate: • • • •
dacă se constată abateri la maximum 10% din şuruburile verificate şi/sau dacă abaterile nu sunt sistematice ca sens (maxim 60% într-unul din sensuri) – dacă se constată abateri la mai mult de 10% din şuruburile verificate şi/sau dacă abaterile sunt sistematice ca sens (mai mult de 60% într-unul din sensuri).
Completarea strângerii
Aducerea Aducerea momentului momentului de strângere final final în intervalul intervalul valorilor valorilor normate normate ( şi ) din coloanele coloanele 7 şi 8 a tabelelor 2 şi 3, se face prin efectuarea unor rotiri suplimentare, mai mari decât rotirile normate (col. 6 din tabelele 2 şi 3), simbolizată prin
.
Valorile rotirilor suplimentare nu vor depăşi 15° pentru g 50 mm şi 30° pentru g grosimea pachetului de table.
50 mm, unde g este
Şuruburile care se înlocuiesc Şuruburile care se folosesc la înlocuire trebuie să îndeplinească condiţiile prevăzute la pct. 3.23. Şuruburile vor fi strânse în trepte, direct cu cheia dinamometrică de capacitate corespunzătoare, până la domen domeniul iul defin definitit de valo valoril rilee norma normate te ale ale mome momentu ntulu luii de strân strânger geree ( 2 şi 3).
şi
din col. col. 7 şi 8 ale tabele tabelelor lor
3.30. Verificarea calităţii curăţirii suprafeţelor ce vin în contact conform pct. 3.24, verificarea calităţii contactului între suprafeţe în ambele etape de lucru şi verificarea strângerii şi remedierilor conform pct. 3.13, 3.19, 3.27, 3.28 şi 3.29, vor fi efectuate de o echipă de control numită prin decizie de unitatea de construcţiimontaj. Rezultatele controlului vor fi consemnate în procese verbale de verificare, pe faze, pentru garantarea calităţii execuţiei îmbinărilor prin şuruburi de înaltă rezistenţă cu conţinutul din Buletinul Construcţiilor nr. 2/1981, pag. 167 şi anexa 4 din prezenta instrucţiune. La aceste procese se anexează câte un tabel cu schema de poziţionare a îmbinărilor şi poziţia şuruburilor încercate cu cheia dinamom dinamometrică. etrică. Procesul Procesul verbal verbal se înregistrează înregistrează obligatoriu obligatoriu la la şantier sau beneficiar, beneficiar, în ziua întocmirii. 3.31. Execuţia îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă se face numai cu lucrători atestaţi. Atestarea se referă atât la conducătorul lucrării cât şi la maiştri, şefii de echipă şi muncitorii calificaţi care execută astfel de îmbinări. În În conformitate conformitate cu prevederile prevederile Ordinului Ordinului Inspectoratul Inspectoratului ui General General de Stat pentru pentru Investiţii-Const Investiţii-Construcţii rucţii nr. 4/1981, atestarea personalului se face de organizaţiile de construcţii-montaj de specialitate, pe baza "Instrucţiunilor pentru atestarea cadrelor tehnice şi a muncitorilor care execută îmbinări cu şuruburi de înaltă rezistenţă", elaborate de Ministerul Construcţiilor Industriale în colaborare cu Ministerul Industriei Metalurgice. 3.32. După încheierea verificărilor şi remedierilor se trece la aplicarea protecţiei anticorosive. [top top]]
4. RECEPŢIILE FURNITURILOR ŞI LUCRĂRILOR DE MONTAJ 4.1. Recepţiile furniturilor şi lucrărilor de montaj se vor face în conformitate cu prescripţiile în vigoare: STAS 767/0-77, STAS 8796/1, 2, 3-80, normativele C 56-75 şi C 150-82 şi prevederile prezentelor instrucţiuni. În acest sens, sens, rezultatele rezultatele verificărilor verificărilor şi încercărilor încercărilor mecanice mecanice ale ale furniturilor furniturilor şi lucrărilor lucrărilor de montaj, montaj, în diversele faze de realizare a îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, vor fi consemnate în documente de certificare a calităţii, după cum urmează: - notă de constatare asupra preasamblării uzinale, consemnându-se abaterile dimensionale, de la limitele admisibile, remedierile efectuate şi metodele prescrise folosite, conf. pct. 3.13;
- o copie după nota de constatare se constituie în piesă la dosarul de recepţie; - notă de constatarea asupra preasamblării la şantier executată în condiţiile prezentate la pct. 3.19, care se constituie, de asemenea în piesă, la dosarul de recepţie; - documentele de certificare a calităţii organelor de asamblare: şuruburi, piuliţe, şaibe, precum şi buletinul de încercări mecanice mecanice efectuate efectuate la şantier sau sau de laboratoare laboratoare de specialitate, specialitate, în cazurile cazurile de litigiu, litigiu, conf. pct. pct. 3.23; - procesele verbale de verificare pe faze a calităţii execuţiei îmbinărilor prin şuruburi de înaltă rezistenţă, în care se consemnează rezultatele tuturor verificărilor efectuate în diferite faze de execuţie a montajului, inclusiv pregătirea suprafeţelor de contact (pct. 3.23, 3.24, 3.28, 3.29, 3.30 din prezentele instrucţiuni). Procesele verbale se vor întocmi conform modelului din anexa 4. 4.2. Toate documentele de verificare a calităţii emise pe baza verificărilor şi încercărilor mecanice executate pe şantiere, de întreprinderea de montaj, vor fi certificate de beneficiar la meomentul executării lor. [top top]]
5. VERIFICAREA ÎMBINĂRILOR ÎN TIMPUL EXPLOATĂRII 5.1. Verificările periodice se efectuează la intervale de timp în funcţie de destinaţia construcţiilor, precum şi de condiţiile de exploatare. În afara acestor acestor verificări, verificări, la termenele termenele normate, normate, se vor executa executa verificări verificări suplimentare suplimentare ori ori de câte ori vor surveni solicitări mecanice, fizice şi chimice, depăşind limitele mormale considerate în proiectare şi în prezentele instrucţiuni, sau apar defecţiuni vizibile. 5.2. Verificările se fac de către beneficiar, şi vor consta în verificarea strângerilor de pretensionare şi verificarea stării suprafeţelor în contact din îmbinări. 5.3. Soluţiile de remediere, în cazurile unor situaţii necorespunzătoare rezultate din aceste verificări, vor fi stabilite pe bază de expertize tehnice efectuate de unităţi de specialitate. [top top]]
6. CONDIŢII TEHNICE PRIVIND PROTECŢIA P ROTECŢIA ŞI SECURITATEA MUNCII 6.1. La operaţiile de execuţie uzinală de expediere şi de montaj pe şantier a elementelor îmbinate cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta prevederile din capitolele generale şi specifice, din următoarele prescripţii tehnice; - Norme republicane de protecţia muncii, aprobate de Ministerul Muncii şi Ministerul Sănătăţii cu ord. nr. 34/1975 şi nr. 60/75. - Norme de protecţia muncii (construcţii montaj), aprobate de Ministerul Construcţiilor Industriale cu ord. nr. 7/N-70. [top top]]
ANEXA 1
Tabelul 1
Lungimea nominală (L) în mm
1 40
Lungimea de strângere (Ls), în mm
Lungimea filetului (b) în mm
Şuruburi conform STAS 8796/0-77 -77 şi 8796-1-80
Şuruburi conform STAS 8796/1-80
M 16
M 20
M 22
M 24
M 27
2
3
4
5
6
45 50
11...18 16...23 10...17
55
21...28 15...22 14...20
60 65
26...33 20...27 19...25 31...38 25...32 24...30
20...27
70
36...43 30...37 29...35
25...31
75 80
41...48 35...42 34...40 46...53 40...47 39...45
29...36 34...41
27...33 32... 38
85
51...58 45...52 44...50
39...46
37...43
90 95
56...63 50...57 49...55 61...68 55...62 54...60
44...51 49...56
42...48 47...53
100
66...73 60...67 59...65
54...61
52...58
105
65...72 64...70
59...66
57...63
110 115
70...77 69...75 75...82 74...80
64...71 69...76
62...68 67...73
120
80...87 79...85
74...81
72...78
125 130
84...90 89...95
79...86 84...91
77...83 82...88
135
94...100 89...96
87...93
140 145
99...105 94...101 92...98 99...1 ...1006 97...1 ..103
150
104... 104...11 1111 102... 102...108 108
155 160
109... 109...11 1166 107... 107...113 113 114... 114...12 1200 112... 112...118 118
165
117...123
170 175
122...128 127...133
180
132...138
[top top]]
7
M 12
M 16
M 20
M 22
M 24
M 27
8
9
10
11
12
13
23
28
33
34
37
39
ANEXA 2
EXECUŢIA STRÂNGERII ŞURUBURILOR, VERIFICAREA STRÂNGERII ŞI REMEDIEREA STRÂNGERII ÎN FUNCŢIE DE REZULTATELE VERIFICĂRII ACESTEIA Strângerea şuruburilor de înaltă rezistenţă se execută conform prevederilor de la pct. 3.17 din textul 1. Strângerea prezentelor instrucţiuni tehnice, prin realizarea valorilor prescrise ale momentului de strângere şi rotirii piuliţei, specificate în tabelele 2 şi 3, în raport cu grupa de caracteristici mecanice a şuruburilor considerate.
Aşa cum se arată în capitolul capitolul menţionat, menţionat, faza faza iniţială a strângerii strângerii se execută cu cu o cheie dinamom dinamometrică etrică de mică capacitate (produsă (produsă în ţară sau de import), iar faza finală, cu o cheie fixă cu prelungitor (sau chiar dinamometrică, dar fără a fi absolut necesar). Verificarea strângerii se va face numai cu cheia dinamometrică de capacitate corespunzătoare. Remedierea strângerii se face cu cheia dinamometrică sau o cheie fixă cu prelungitor, în raport cu rezultatele verificării momentelor de strângere. Cheile dinamometrice şi cheile fixe utilizate vor fi adecvate tipului de şurub folosit şi vor avea capacitatea de strângere corespunzătoare nivelului momentului de strângere prescris al acestuia. Pot fi utilizate orice fel de chei dinamometrice, în ţară existând o mare diversitate de tipuri de chei, în special la cele de capacitate mare, cu condiţia etalonării lor prealabile şi corespunzătoare. Calitatea corespunzătoare sau nu a strângerii este dată atât de corectitudinea aplicării parametrilor prescrişi cât şi de respectarea prevederilor cuprinse în instrucţiuni şi care se referă la ordinea de strângere a şuruburilor, a alternanţei în strângere a şuruburilor de o parte şi de alta a secţiunii de îmbinare, a respectării "etapelor" de strângere, pentru o uniformă şi egală pretensionare a şuruburilor. 2. Verificarea Verificarea strângerii şuruburilor de înaltă rezistenţă se face pe un număr de şuruburi ce reprezintă un procent variabil din şuruburile îmbinării, alese astfel încât să fie verificate atât toate tipodimensiunile de şuruburi, cât şi toate condiţiile specifice de strângere, reprezentate de toate zonele caracteristice ale îmbinării (talpa superioară/inferioară, aripa dreaptă/stânga, de o parte şi de alta a secţiunii îmbinării etc.). Verificarea constă în verificarea atât a contractului dintre piese, pe toată lungime acestuia, cât şi a momentului de strângere realizat. În cazul în care la verificarea verificarea cu spionul spionul se constată constată zone în care nu se realizează realizează contactul contactul perfect dintre dintre suprafeţele în contact, se va desface îmbinarea şi se vor efectua prelucrările mecanice sau operaţiunile de îndreptare necesare, necesare, după caz, se se reface îmbinarea îmbinarea şi, odată odată cu ea şi şi verificarea verificarea cu spionul. spionul. Împreună Împreună cu verificarea verificarea contactului contactului se controlează controlează şi rotirile piuliţelor; piuliţelor; măsurarea măsurarea unghiurilor unghiurilor de rotire rotire realizate, concretizate prin semnul imprimat cu dalta înainte de faza finală de strângere, se face cu un raportor simplu, precizia de măsurare satisfăcătoare fiind de ± 2° . Se va observa, dincolo de abaterile individuale proprii fiecărui şurub şi tendinţa generală a ansamblului rotirilor realizate. Momentul de strângere se verifică în raport cu valorile normat minime şi maxime ale momentului de strângere de verificare-corecţie, din tabelul 1, respectiv 2, coloanele 7 şi 8, efectuându-se deci, practic, două verificări. La cheile dinamometrice prevăzute cu declanşator mecanic pentru indicarea momentului de strângere stabilit, operaţia este simplă şi constă în reglarea acestora, succesiv la valorile minimă şi maximă a momentului de verificare-corecţie, urmărindu-se pentru valoarea minimă şuruburile care nu o realizează, iar pentru valoarea maximă şuruburile care o depăşesc. Pentru cheile dinamometrice fără declanşator mecanic procedura de lucru este următoarea: pentru măsurarea momentului efectiv realizat, se imprimă piuliţei o uşoară rotire maxim 5° , înregistrându-se valorile acestuia şi comparându-se cu valorile minimă şi maximă ale momentului de verificare.
La verificare, dacă nu se realizează valoarea normală minimă a momentului de verificare, nu se continuă strângerea, ci, după încheierea ei pe ansamblul îmbinării se procedează sau nu în funcţie de rezultatele verificării, la remedierea strângerii, conf. pct. 3.29 din prezentele instrucţiuni. 3. Cheile dinamometrice pentru executarea strângerii iniţiale, precum şi verificarea strângerii finale şi remedierea acesteia, vor fi etalonate şi certificate metrologic (de către un laborator de specialitate), înainte de începerea acestor operaţiuni, operaţiuni, cât cât şi pe parcursul parcursul strângerii, strângerii, la fiecare fiecare al 200-lea 200-lea şurub şurub strâns, precum precum şi după încheierea lucrărilor, se se vor face verificări sau sau reetalonări, reetalonări, după caz. caz. În cazul în care la etalonare etalonare sau sau la verificare verificare se constată constată diferenţe diferenţe faţă de etalon, etalon, mai mai mari de de 10% se se adoptă măsuri de verificare prin sondaj a şuruburilor strânse a strângerii acestora, sau în funcţie de sensul abaterii, sau de înlocuire a acestora. [top top]]
ANEXA 3
ELEMENTE DE DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE A ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE PRETENSIONATE I. GENERALITĂŢI 1. Prezenta anexă se referă la proiectarea îmbinărilor elementelor din oţel cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate. 2. Dimensionarea şi verificarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se poate face prin: - metoda stărilor limită (conf. STAS 10108/0-78); - metoda rezistenţelor admisibile. 3. Datele din prezenta anexă se referă la îmbinările cu şuruburi de înaltă rezistenţă, calculate în următoarele ipoteze: - valoarea pretensionării şuruburilor este constantă în exploatare; - valoarea pretensionării şuruburilor asupra elementelor îmbinării poate fi diminuată prin solicitări în direcţia axei tijei; - solicitările sunt numai în direcţia axei tijei şuruburilor. 4. Determinarea numărului de şuruburi de înaltă rezistenţă pentru o îmbinare solicitată la întindere sau compresiune axială perpendiculară pe axa tijei şuruburilor se face pe baza eforturilor de frecare de calcul normate ce se opun lunecării suprafeţelor de contat ale pieselor îmbinării. Pentru îmbinările solicitate numai la eforturi de întindere în direcţia axei şuruburilor, numărul de şuruburi se determină în raport numai cu această solicitare. Verificarea îmbinărilor se face prin compararea eforturilor de frecare efective cu cele normate ce se dezvoltă pe suprafeţele de contact şi eforturile unitare la presiunea pe pereţi găurii, cu valorile normate ale acestor eforturi unitare. [top top]]
II. RELAŢII ŞI PARAMETRI DE DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE A. METODA STĂRILOR LIMITĂ 1. Eforturi pentru calcul a) Efortul de pretensionare (Nt) din tija unui şurub, se stabileşte prin relaţia (1): (1) în care: R – coeficient ce ţine seama de eforturile secundare de torsiune din tija şurubului, rezultate prin strângerea piuliţei; As – aria secţiunii de rupere a şurubului în zona filetată, conform STAS 2700/3-80. Rp0,2 – limita de curgere minimă a oţelului din care este confecţionat şurubul, conform STAS 8796/0-77 şi STAS 200-75. Valorile coeficientului R şi valorile limitei de curgere Rp0,2 ale şuruburilor, sunt date în tabelul 3.1, iar valorile ariilor secţiunii de rupere (As) în tabelul 3.2. Tabelul 3.1. Nr. crt.
Grupa de calitate a şuruburilor de înaltă rezistenţă
K
Rp0,2 (N/mm2)
1
Şuruburi grupa 8.8
0,8
640
2
Şuruburi grupa 10.9
0,8
900
b) Efortul de frecare de calcul (Nf ), ), transmis prin frecare de un şurub pe o singură suprafaţă de contact normală pe axa acestuia, este dat de relaţia (2): (2) în care: f – coeficient coeficient de frecare între suprafeţele de contact; m – coeficientul condiţiilor de lucru al îmbinării; Nt – efortul de pretensionare de calcul din tija unui şurub definit la punctul 1.a, a căror valori normate sunt date în tabelul 3.2; Z – forţa suplimentară exterioară de tracţiune pe direcţia axei şurubului, dată de solicitarea pe această direcţie a îmbinării. Eforturile Nf se opun tendinţei de lunecare a suprafeţelor de contact ale pieselor care se îmbină. Forţa suplimentară exterioară (Z) nu trebuie să depăşească valorile: 0,7 Nf – pentru solicitări statice;
0,6 Nf – pentru solicitări dinamice, iar suma forţelor exterioare pentru o tijă (statice şi dinamice), ce acţionează într-o îmbinare, îmbinare, trebuie trebuie să satisfacă satisfacă condiţia:
Valorile pentru f, m, Nt şi Nf ; (pentru Z = 0) ale îmbinărilor realizate din OL 37, OL 44 şi OL 52, sunt date în tabelul 3.2. Tabelul 3.2. Diam. Aria Nom. secţiunii Nr. Şurub. tijei crt. tip filet şurubului mm As mm2 1 2 3 4 5
M 16 M 20 M 22 M 24 M 27
157,00 245,00 303,00 353,00 459,00
f
0,35 0,35 0,35 0,35 0,35
şuruburi 8.8 Nf pentru solicitări Nt KN statice repetate m=0,95 m=0,85 KN KN 80,38 26,73 23,91 125,44 41,70 37,32 155,14 51,58 46,15 180,74 60,09 53,77 -
şuruburi 10.9 Nf pentru solicitări NtKN statice repetate m=0,95 m=0,85 KN KN 154,35 51,32 45,92 190,88 63,47 56,79 222,39 73,95 66,16 289,17 96,15 86,03
Notă: - coeficientul de frecare a fost stabilit pentru suprafeţele prelucrate prin arderea cu flacăra folosind arzătoare obişnuite şi periere conform tehnologiei prezentate la punctul 3.21 al instrucţiunilor tehnice; - pentru alte mărci de oţeluri ale elementelor de construcţii, îmbinate cu şuruburi de înaltă rezistenţă, pentru alte moduri de prelucrare şi tratare a suprafeţelor în contact, valorile Nt, Nf se vor stabili pe baza încercărilor experimentale, conform prevederilor din instrucţiunile tehnice (pct. 3.22). c) Efortul de întindere de calcul (N î ) pentru un şurub dintr-o îmbinare solicitată numai la întindere în direcţia axei şurubului, este dat de relaţia:
în care semnifica semnificaţia ţia şi valorile valorile coeficientului coeficientului (m) (m) şi a efortului efortului (Nt) sunt cele stabilite la pct. A.1.b.
2. Determinarea numărului de şuruburi (n) Numărul de şuruburi este determinat de modul în care este solicitată îmbinarea şi de modul în care se face transferul de încărcare între piesele îmbinate. a) Îmbinări solicitate la întindere axială sau compresiune axială perpendiculară pe axele şuruburilor la care transferul de încărcare se face prin frecare, numărul de şuruburi (n) se determină cu relaţia (3):
(3) în care: N – solicitarea axială de calcul după metoda stărilor limită ce solicită îmbinarea stabilită conform STAS 10108/0-78 în KN (pe baza încărcărilor de calcul);
ns – numărul suprafeţelor de contact ale îmbinării; Nf – cu semnificaţia de la punctul A.1.b. b) Îmbinări solicitate numai la întindere axială în direcţia axei şuruburilor, la care transferul se face prin întinderea şuruburilor, şuruburilor, numărul de de şuruburi şuruburi se determină determină cu relaţia (4):
(4) în care: N – cu semnificaţia de la pct. A.2.a. N î – cu semnificaţia de la pct. A.1.c.
3. Verificarea îmbinărilor Verificările de rezistenţă se fac prin: a) Compararea eforturilor de frecare efective aferente unui şurub (Ns) cu efortul de frecare de calcul (Nf ) arătate la pct. .1.b (tabel 3.2), se face cu relaţia (5): (5) în care, în cazul unei unei solicitări axiale N: N:
(6) N, n, ns cu semnificaţia de la punctul A.2.a. Această verificare verificare se se mai numeşte numeşte verificarea verificarea la lunecare lunecare (STAS 10108/0-78). 10108/0-78). Pentru şuruburi supuse la întindere, comparaţia se face în mod similar. b) Compararea efoturilor unitare efective (σ) la presiunea pe pereţii găurii unui şurub, cu eforturile unitare de calcul pe pereţii găurii ( foloseşte relaţia (7).
), se se face face numai numai dacă dacă relaţia relaţia (5) nu nu a fost satisfăc satisfăcută. ută. Pentru Pentru compara comparare re se se
(7) în care:d – diametru diametrull nominal al tijei şurubului şurubului în mm; t– grosimea minimă a pachetului de piese ce tinde să lunece în acelaşi sens;
Σ
- presiunea de calcul normată pe pereţii găurii, cu valorile din tabelul 3.3; N – definit la pct. A.2.a.
Tabelul 3.3. Nr. crt.
Calitatea oţelului pieselor care se îmbină
Forţa exterioară suplimentară de întindere (Z) (Z)
Presiunea de calcul pe pereţii găurii
OL37
0
580
RCA 37
0,7 Nt
360
OL 44
0
660
OCS 44
0,7 Nt
440
OL 52
0
800
0,7 Nt
490
N/mm2
1
2
3
RCB 52 OCS 52
Notă: Pentru alte valori valori a lui (Z), valoarea valoarea presiunii 0,7Nt .
se obţine prin interpolarea liniară între Z = 0 şi Z =
c) Verificarea elementelor care se îmbină se face conform STAS 10108/0-78. - verificarea eforturilor unitare în elementele comprimate se face luându-se în considerare aria brută a secţiunii de rupere, fără a se ţine seama de slăbiri; - verificarea eforturilor unitare în elementele întinse se face considerând aria brută a secţiunii şi întreaga valoare a efortului (N), precum şi aria netă a secţiunii la efortul redus (Nr ) determinat cu relaţia:
, în kN (8) în care: n1 – numărul şuruburilor din secţiunea care se verifică; n – numărul total al şuruburilor definit la pct. A.2.a. Verificarea la oboseală se face conform prevederilor STAS 10108/0-78. [top top]]
B. METODA REZISTENŢELOR ADMISIBILE 1. Eforturi pentru calcul a) Efortul de pretensionare (Nt) din tija unui şurub, se calculează cu relaţia (9):
(9) în care: K , As − sunt definite la pct. A.1.a şi au valorile din tabelul 3.1, respectiv 3.2. Rpo,2 – limita de curgere minimă a oţelului din tija şurubului conform STAS 8796/0-77 şi STAS 200-75. Valorile limitei de curgere minimă Rpo,2 sunt date în tabelul 3.1. Valorile de calcul normate pentru Nt sunt date în tabelul 3.4, respectiv 3.2. b) Efortul de frecare admisibil (Nf ) transmis prin frecare de un şurub pe o singură suprafaţă de contact, normală pe axa acestuia, se calculează cu relaţia (10).
(10) Nt şi f au semnificaţia stabilită la pct. A.1.a. respectiv A.1.b. c − coeficient de siguranţă în funcţie de gruparea şi natura încărcărilor; Z – cu semnificaţia stabilită la pct. A.1.b. Valorile pentru f, c, Nt şi N'f (pentru Z = 0) ale îmbinărilor realizate din OL 37, OL 44 şi OL 52, sunt date în tabelul 3.4. c) Efortul de întindere admisibil (N'i) pentru un şurub dintr-o îmbinare solicitată numai în direcţia axei şurubului , se stabileşte cu relaţia (11)
(11) în care: Nt şi c – au semnificaţia definită la punctul A.1.a. respectiv B.1.b.
2. Determinarea numărului de şuruburi Numărul de şuruburi se determină ca la pct. A.2 cu relaţiile (3) şi (4) în care se înlocuieşte (Nf ) cu (N'f ), ), (Nt) cu (N't) iar N cu N’ (N’ fiind efortul ce solicită îmbinarea, stabilit pe baza încărcărilor normate).
3. Verificarea îmbinărilor Verificarea de rezistenţă se face prin: a) Compararea eforturilor de frecare efective aferente unui şurub (N s ), ), cu eforturile eforturile admisibile admisibile arătate la pct. B.1.b (tabelul 3.4 şi B.1.c, se face cu relaţia (12): (12)
în care, în cazul unei unei solicitări axiale N: N:
(13) N' – efortul, ce solicită îmbinarea după metoda rezistenţelor admisibile stabilit pe baza încărcărilor normate n, ns – cu semnificaţia de la pct. A.2.n. Tabelul 3.4.
VALORILE PENTRU EFORTURILE DE FRECARE (N f ) Diam. nom. Nr. şurub crt. tip filet
1 2 3 4 5
mm M 16 M 20 M 22 M 24 M 27
Aria secţ. f tip şurub mm2 157 245 303 353 459
0,35 0,35 0,35 0,35 0,35
şuruburi 8.8 şuruburi 10.9 ' N pentru solicitări N f pentru solicitări statice repetate statice repetate Gruparea1) Grup rupare area încărc ărcării ării Grup rupare area încărc ărcării ării Grup ruparea rea înc încărcă ărcări riii încărcării I II III I II III Nt I II III I II III KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN KN 22,51 25 25,57 26 26,79 20 20,10 21 21,64 25 25,57 35,12 39,91 41,81 31,36 33,77 39,91 154,35 43,22 49,11 51,45 38,58 41,55 49,11 43,44 49,36 51,71 38,78 41,77 49,36 190,88 53,44 60,73 63,62 47,72 51,39 60,73 50,61 57,51 60,25 45,18 48,67 57,51 222,39 62,27 70,76 74,13 55,59 59,87 70,76 - 289,17 80 80,96 92 92,00 96 96,38 72 72,28 77 77,85 92,00 ' f
Nt
KN 80,38 125,44 155,14 180,74 -
Gruparea Gruparea I fundam fundamenta entală lă II fundam fundamental entalăă + accidenta accidentală lă III excepţi excepţional onalăă C1 = 1,25 static C1 = 1,10 static C1 = 1,05 static C1 = 1,40 oboseală C1 = 1,3 oboseală C1 = 1,10 oboseală Note: - coeficientul de frecare a fost stabilit pentru suprafeţe tratate cu flacăra folosind arzătoare obişnuite şi periere, conform tehnologiei prezentate la pct. 3.21 din instrucţiuni. - pentru alte mărci de oţeluri ale elementelor de construcţii îmbinate cu şuruburi de înaltă rezistenţă, pentru alte moduri de prelucrare şi tratare a suprafeţelor de contact, valorile f, Nt şi Nf se vor stabili pe baza încercărilor experimentale, experimentale, conf, conf, prevederilor prevederilor din instrucţiun instrucţiunii arătate la pct. pct. 3.22.
Tabelul 3.5 Presiunea admisibilă pe pereţii găurii, Calitatea oţelului pieselor care se îmbină
Valoarea efortului Z
OL 37
0
(N/mm2) Gruparea de încărcare I II III Fundamentală Fundamentală + Accidentală Excepţională 480 540 580
RCA 37 OL 44
0,7 Nt 0
310 550
350 640
370 700
OCS 44 OL 52
0,7 Nt
370
420
460
0
670
770
880
0,7 Nt
410
470
520
RCB 52 OCS 52 Notă: Pentru alte valori a lui (Z), valoarea eforturilor Rp, se obţine prin interpolare liniară între Z = 0 şi Z = 0,7 Nt. b) Compararea eforturilor unitare efective la presiunea pe pereţii găurii (σ), cu presiunea admisibilă pe pereţii găur găuriiii (
), se fac facee cu cu rela relaţiţia: a:
(14) în care d – diametrul nominal al şurubului în mm; Σt
– grosimea minimă a pachetului de piese ce tinde să alunece în acelaşi sens; −
presiunea adimisibilă normată pe pereţii găurii, cu valorile din tabelul 3.5.
N’ – definit la punctul B.3.a. c) Verificarea elementelor care se îmbină (conform metodei rezistenţelor admisibile). Verificarea eforturilor unitare în elementele comprimate se face luându-se în considerare aria brută a secţiunii de rupere, fără a ţine seama de slăbiri. Verificarea eforturilor unitare în elementele întinse se face considerând aria brută a secţiunii şi întreaga valoare a efortului (N’), precum şi cu secţiunea netă a secţiunii la efort redus (Nr ) determinat cu relaţia:
(15) în care: N’ – definit la relaţia (13) n1 – numărul şuruburilor din secţiunea care se verifică n – numărul de şuruburi care transmite efortul N’ La verificarea de oboseală nu se va ţine seama de slăbirea secţiunii prin găurile şuruburilor.
[top top]]
ANEXA 4
PROCES VERBAL DE VERIFICARE PE FAZE A CALITĂŢII EXECUŢIEI ÎMBINĂRILOR PRIN ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ ÎNCHEIAT ÎN ZIUA DE ...................... 1. Verificările au fost făcute la îmbinările nr........ din schema de poziţionare anexată, care aparţine grinzii căii de rulare (fermei...........) din şirul ..... axul ........ deschiderea ........ hala ...... obiectul ...... obiectivul ........ . 2. La verificarea detaliată a elementelor îmbinării privind calitatea curăţirii suprafeţelor ce vin în contact, verificare efectuată imediat, înainte de asamblare, s-a constatat că suprafeţele sunt curăţate conform instrucţiunilor tehnice C 133-82. 3. La verificarea calităţii contactului între suprafeţe, cu spionul de 0,2 mm, efectuată după faza iniţială de strângere, s-a constatat că sunt respectate prevederile instrucţiunilor C 133-82. 4. Atât la verificarea cu spionul 0,1 mm a calităţii contactului între suprafeţe, cât şi la verificarea cu cheia dinamometrică a calităţii pretensionării şuruburilor montate s-a constatat că sunt respectate prevederile instrucţiunilor C 133-82. Au fost verificate verificate cu cheia dinamom dinamometrică etrică şuruburile şuruburile marcate marcate pentru încercare încercare în schiţa anexată anexată a îmbinării. îmbinării. Şuruburile M .... şi M ...... ale îmbinării au fost verificate la momentele de strângere de ...... daN şi respectiv de ..... daN. 5. Toate operaţiile de executare a îmbinării, începând cu curăţirea şi terminând cu chituirea, au fost efectuate în cadrul unui unui singur singur schimb schimb de lucru. lucru. ŞEFUL ECHIPEI CARE A EXECUTA EXECUTAT T ÎMBINARE ÎMBINAREA A ..........................................
ŞEFUL ECHIPEI SPECIALE DE CONTROL A UNITĂŢII UNITĂŢII DE CONSTRUCŢ CONSTRUCŢII-MON II-MONTAJ TAJ .......................................................... DELEGATUL BENEFICIARULUI (diriginte de şantier) ..........................................
Anexe: un un tabel cu schema de poziţionare, poziţionare, îmbinare îmbinare şi poziţia poziţia şuruburilor şuruburilor încercate încercate cu cheia cheia dinamometrică dinamometrică Notă: procesul verbal se înregistrează obligatoriu la şantier sau beneficiar în ziua întocmirii. [top top]]
