Zavrtnjevi

Obični zavrtnjevi

Osnove metalnih konstrukcija

1

Predosti u odnosu na zakivke • ujednačen kvalitet (industrijska proizvodnja), • jedn jednos osta tavn vnij ijaa opr oprem emaa i je jeft ftin inij ijaa rad radna na sn snag agaa za ugradnju, • ne neza zavi visn snos ostt u odn odnos osu u na vr vrem emen ensk skee usl uslov ove, e, • brža ugradnja i • manja cena. Osnove metalnih konstrukcija

2

Oblik i dimenzije običnih zavrtnjeva d

c

d

b m

l

d 0

a

šestougaona glava

b

vrat zavrtnja

c

navrtka

d

podloška

h b

e

a

s


3

3 0 0

R

d M

d l 1

h

i

e

d

s

b

l

s d s

0,9 s

M12

M16

M20

M22

M24

M27

M30

b

19,5

23

26

28

29,5

32,5

35

i

2,5

3,0

4,0

4,0

4,5

4,5

5,0

e

20,88

26,17

32,95

35,03

39,55

45,20

50,85

h

8

10

13

14 14

15

17

19

s

19

24

30

32

36

41

46

R

0,6

0,6

0,8

0,8

0,8

1,0

1,0

18

19

22

24

Na N a v r tka tk a m

10

13

16 Podloška

d 1

14

18

22

24

26

30

33

d 2

24

30

37

39

44

50

56


4

Dimenzije metričkog navoja 8

/ t

NAVR NA VRTKA TKA

2

/ t

60

t 2

/ t

ZAVRTANJ 6

/ t

p

3

2

d d d

d nominalni prečnik zavrtnja, d 2 srednji prečnik navoja, d 2 = d + 2 ⋅ t / 8 − 2 ⋅ t / 2 = d − 3 / 4 ⋅ t d 3 prečnik jezgra zavrtnja, d 3 = d + 2 ⋅ t / 8 − 2 ⋅ t + 2 ⋅ t / 6 = d − 17 / 12 ⋅ t p korak navoja koji zavisi od prečnika zavrtnja (npr. za M12 p=1,75 p =1,75 mm), o t visina navoja koja zavisi od koraka navoja. t = p /( 2 ⋅ tan 30 ) Osnove metalnih konstrukcija

5

Podela prema tačnosti izrade ∆d = d 0 − d ≤ 0,3 mm b) Neobrađeni (neupasovani) zavrtnjevi ∆d = d 0 − d ≥ 1,0 mm a) Obrađeni (upasovani) zavrtnjevi,

Zavrtanj M20

obrađ en zavrtanj

neobrađ en en zavrtanj

nominalni prečnik

d = d = 20 mm

d = d = 20 mm

prečnik tela zavrtnja

d = d = 21 mm (za proračun) d d = = 20 mm

prečnik rupe

d 0 = 21 mm Osnove metalnih konstrukcija

d 0 = 21 mm 6

Specifični oblici zavrtnjeva a)

zavr za vrttnj njev evii sa un unut utra raššnj njo om šes esto tou uga gaon onom om gl glav avom om;;

b)

zavrtnjevi sa upuštenom glavom; glavom;

c)

zavrtnjevi bez navrtke;

d)

konusni zavrtnjevi.


7

Standardne navrtke i podloške


8

Specijalne podložne pločice

za I profile

za U profile Osnove metalnih konstrukcija

elastične 9

Delovi kompleta zavrtnjeva i referentni standardi


10

Označavanje zavrtnjeva Oznaka treba da sadrži informacije o: • vrsti navoja (M ili “), • prečniku zavrtnja (d (d ), ), • dužini zavrtnja (l ), ), • kv kval alit itet etu u mat mater erij ijal alaa od od kog kogaa je je izr izraađen i • st stan anda dard rdu u po ko kome me je za zavr vrta tanj nj iz izra rađen.

Md xl ...k. ...k.č – (JUS M.B1.068) Primer: M20x100...5.6 Osnove metalnih konstrukcija

11

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


12

Klase čvrstoće zavrnjeva Klasa čvrstoće definiše kvalitet čelika od kog su zavrtnjevi izrađeni, odnosno njegove mehaničke karakteristike: – f – f u čvrstoća na zatezanje i – f – f y granica razvlačenja. Klasa čvrstoće se označava sa dva broja razdvojena tačkom! Osnove metalnih konstrukcija

13

Značenje oznake klase čvrstoće Broj na prvom mestu predstavlja stoti deo čvrstoće na zatezanje u MPa: f u / 100. Broj na drugom mestu predstavlja desetostruki odnos granice razvlačenja i čvrstoće na zatezanje: 10 ( f y / f u ). Obični zavrtnjevi se izra đuju u sledećim klasama čvrstoće: 4.6 4.8 5.6 5.8 i 6.8. Osnove metalnih konstrukcija

14

Klasa čvrstoće

Granica razvlačenja f y [MPa]

Čvrstoća na zatezanje f u [MPa]

Izduženje δ 5 [%]

4.6

240

400

22

5.6

300

500

20

6.8

480

600

8


15

Smičući spojevi


16

Ponašanje zavrtnjeva u smičućim spojevima Deformisan zavrtanj

Pritisak po omotaèu rupe

Napon Nap on smican smicanja ja

Stvarni

-

b

1/2 b

d 0

N t

a

d b

-

b

a

1/2

Proraèunski


17

Deformacije kod smičućih spojeva

Savijanje zavrtnjeva

Gnječenje osnovnog materijala

Manji zazor (∆d=d 0 - d ) ⇒ manje deformacije! Osnove metalnih konstrukcija

18

F- dijagrami


19

Vrste spojeva • Smičući spojevi (SS) i smičući spojevi sa tačnim naleganjem (SST) kod kojih se sila prenosi smicanjem tela zavrtnja; • Zatežući spojevi (ZS) kod kojih se sila prenosi zatezanjem tela zavrtnja i • Kombinovani spojevi (KS) istovremeno smicanje i zatezanje. Osnove metalnih konstrukcija

20

Podela zavrtnjeva prema funkciji • Statički zavrtnjevi – zavrtnjevi – učestvuju u prenošenju sila koje deluju na mestu veze ili nastavka; • Konstrukt ktiivni zav zavrtnjevi – usvajaju se iz konstruktivnih razlga, kao što su ukrupnjavanje delova, obrazovanje poprečog preseka, prijanjanje različitih elemenata... Osnove metalnih konstrukcija

21

Različita naprezanja zavrtnjeva

a) smicanje b) zatezanje c) kombinovano naprezanje d) konstruktivni zavrtnjevi Osnove metalnih konstrukcija

22

Poračun nosivosti zavrtnjeva u smičućim spojevima Vidovi loma su kao kod smi čućih spojeva sa zakivcima: • Lom sm smic icanj anjem em tel telaa zaki zakivk vka, a, • Lom gnječenjem omotača rupe, • Lo Lom m net neto o pre pressek ekaa i • Lo Lom m cep cepan anje jem m li lima ma..


23

e 1

e 1

Lom gnje~enjem omota~a rupe

Lom cepanjem lima

Lom neto preseka

Lom smicanjem zavrtnjeva


24

Lom smicanjem zavrtnjeva F [kN] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0


1

2

3

25

δ [mm]

Lom cepanjem lima F [kN] 30 25 20 15 10 5 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

δ [mm]


26

Lom neto preseka F [kN] 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

δ [mm]


27

Nosivost zavrtnjeva u smičućim spojevima

F v ,dop

= min{ F v , F b }

F v

nosivost zavrtnja na smicanje

F b

nosivost zavrtnja na pritisak po omota ču rupe


28

Nosivost zavrtnjeva na smicanje

d ⋅ π 2

F v m

= m ⋅ Av ,1 ⋅τ dop = m ⋅

4

⋅τ dop

sečnost zavrtnja,

Av,1 površina popre poprečnog preseka tela zavrtnja, τ dop

dopušten napon smicanja i

d

prečnik zavrtnja.

Kod obrađenih zavrtnjeva umesto prečnika zavrtnja (d ) treba uzeti prečnik rupe (d 0)! Osnove metalnih konstrukcija

29

Sečnost zavrtnjeva


30

Nosivost zavrtnjeva na pritisak po omotaču rupe

F b

= min ∑ t ⋅ d ⋅ σ b, dop

minΣt d σ b,dop

minimalna debljina limova koji su opterećeni u istom pravcu, prečnik tela zavrtnja, dopušten napon pritiska po omotaču rupe.

Kod obrađenih zavrtnjeva umesto prečnika zavrtnja (d ) treba uzeti prečnik rupe (d 0)! Osnove metalnih konstrukcija

31

Određivanje minimalne debljine t 1 min ∑ t = min  t 2

t 1 + t 3 min ∑ t = min  t 2


32

Dopušteni naponi za neobrađene zavrtnjeve I slu č aj optere ć enja Vrsta napona

Vrsta č elika od kojeg su izra đ eni elementi koji se spajaju Č 0361

Č 0451

Č 0561

Č 0361

Č 0451

Č 0561

Č 0362

Č 0452

Č 0562

Č 0362

Č 0452

Č 0562

Č 0363

Č 0453

Č 0563

Č 0363

Č 0453

Č 0563

σ b dop

1,7 ⋅ σ I dop

,

Pritisak po omoom ota č u rupe

II sluč aj optere ć enja

270

1,7 ⋅ σ II dop

315

410

305

350

450

Klase č vrsto ć e zavrtnjeva 4.6

112

8.8

4.6

140

168

,

110

137

165

5.6

6.8

8.8

0,315 ⋅ f u 224

126

0,275 ⋅ f u

σ t dop Zatezanje Zatezanje

6.8

0,28 ⋅ f u

τ dop Smicanje Smicanje

5.6

157

189

252

0,312 ⋅ f u 220

125


156

188

250

33

Dopušteni naponi za obrađene zavrtnjeve I slu č aj optere ć enja Vrsta napona

za spajanje delova od č elika Č 0361 Č 0362

Č 0451 Č 0452

Č 0561 Č 0562

Č 0361 Č 0362

Č 0451 Č 0452

Č 0561 Č 0562

Č 0363

Č 0453

Č 0563

Č 0363

Č 0453

Č 0563

σ b dop

2 ,0 ⋅ σ dop

2 ,0 ⋅ σ dop

I

,

Pritisak po omota č u rupe

II slu čaj optere ć enja

320

370

II

480

360

410

530

Klase č vrsto će zavrtnjeva 4.6

140

8 .8

4.6

175

210

,

110

137

165

5.6

6.8

8.8

240

320

0,40 ⋅ f u 280

160

0,275 ⋅ f u

σ t dop Zatezanje

6.8

0,35 ⋅ f u

τ dop Smicanje

5.6

200

0,312 ⋅ f u 220

125

156

188

250

Dopušteni naponi nisu isti za obrađene i neobrađene zavrtnjeve, mada su izrađeni od materijala istog kvaliteta! Osnove metalnih konstrukcija

34

Nosivost zavrtnjeva na zatezanje Zavisi od: • kvaliteta ma materijala i • po pov vršine is ispitnog pr preseka ( A A s) A s

=

π  d 2

 4 

+ d 3   2 

8

/ t

2

d 2 srednji prečnik navoja, d 3 prečnik jezgra zavrtnja.

NAVR VRTKA TKA

2

/ t

60

t 2

/ t

ZAVRTANJ 6

/ t


p

3

2

d d d

35

Ispitivanje zavrtnjeva na zatezanje


36

Dopuštena sila zatezanja

F t ,dop A s

= A s ⋅ σ t,dop

površina ispitnog ispitnog preseka zavrtnja, zavrtnja,

σ t,dop dopušten napon zatezanja za zavrtnjeve. Zavrtanj Zavrtanj

M12

M16

M20

M22

M24

M27

M30

M33

A s [cm2]

0,84

1,57

2,45

3,03

3,53

4,59

5,61

6,74

Nosivost obrađenih i neobrađenih zavrtnjeva na zatezanje je ista! ista! Osnove metalnih konstrukcija

37

Kombinovano naprezanje zavrtnjeva Zavrtnjevi 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!


38

Kontrole naprezanja Smicanje:

V 1 ≤ F v ,dop

Zatezanje:

N t ,1 ≤ F t ,dop

Kombinovano naprezanje:

2

2

 V 1   N t ,1   ≤1   +  F v ,dop   F t ,dop     

V 1

maksimalna smičuća sila u zavrtnju,

N t,1

maksijalna sila zatezanja u zavrtnju . Osnove metalnih konstrukcija

39

Redukcija nosivosti kod dugačkih veza

F v ,red = β ⋅ F v

− 15 ⋅ d β = 1 − 200 ⋅ d l

Koeficijent redukcije:

1 ≤ β ≤ 0,75


40

Zavrtnjevi

Recommend Documents