Sprawdzenie normowe śrub według normy indyjskiej

Nośność śrub na ścinanie

Obliczeniowa nośność śruby, $V_{dsb}$, wyznaczona na podstawie nośności na ścinanie, jest podana w IS 800, pkt 10.3.3:

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

gdzie:

• $V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}$ – obliczeniowa nośność śruby na ścinanie
• $V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e$ – charakterystyczna nośność śruby na ścinanie
• $f_{ub}$ – wytrzymałość śruby na rozciąganie;
• $A_e$ – pole przekroju czynnego na ścinanie; $A_e = A_n$ gdy płaszczyzna ścinania przecina gwint, $A_e = A_s$ gdy gwint nie występuje w płaszczyźnie ścinania
• $A_n$ – netto pole przekroju czynnego śruby na rozciąganie
• $A_s$ – pole przekroju poprzecznego trzpienia śruby
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Gdy długość chwytu śrub $l_g$ (równa całkowitej grubości łączonych blach) jest większa niż $5d$, obliczeniowa nośność na ścinanie $V_{dsb}$ jest redukowana współczynnikiem $\beta_{lg}$ – IS 800, pkt 10.3.3.2:

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

Zgodnie z IS 800, pkt 10.3.3.3, obliczeniowa nośność na ścinanie śrub przenoszących ścinanie przez blachę wypełniającą o grubości $t_{pk} \ge 6$ mm powinna być zmniejszona przez współczynnik:

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

Każda płaszczyzna ścinania jest sprawdzana oddzielnie, a wynik najbardziej niekorzystny jest prezentowany.

Nośność śrub na docisk

Obliczeniowa nośność śruby na docisk na dowolnej blasze, wyznaczona na podstawie nośności na docisk, jest podana w IS 800, pkt 10.3.4:

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

gdzie:

• $V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}$ – obliczeniowa nośność śruby na docisk
• $V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u$ – charakterystyczna nośność śruby na docisk
• $k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}$ – współczynnik uwzględniający geometrię złącza i wytrzymałość materiału
• $e$ – odległość od krawędzi łącznika w kierunku docisku
• $p$ – rozstaw łączników w kierunku docisku
• $f_{ub}$ – wytrzymałość śruby na rozciąganie
• $f_u$ – wytrzymałość blachy na rozciąganie
• $d$ – nominalna średnica śruby
• $d_0$ – średnica otworu na śrubę
• $t$ – grubość blachy
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Docisk na każdą blachę jest sprawdzany oddzielnie, a wynik najbardziej niekorzystny jest prezentowany.

Nośność na docisk jest redukowana dla otworów powiększonych i podłużnych przez współczynnik:

• 0.7 – dla otworów powiększonych i krótkich podłużnych
• 0.5 – dla długich otworów podłużnych

Wymiary otworów powiększonych, krótkich podłużnych i długich podłużnych są określane zgodnie z IS 800, Tabela 19.

Nośność śrub na rozciąganie

Śruba poddana obliczeniowej sile rozciągającej jest sprawdzana zgodnie z IS 800, pkt 10.3.5:

$$T_b \le T_{db}$$

gdzie:

• $T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}$ – obliczeniowa nośność śruby na rozciąganie
• $T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}$ – charakterystyczna nośność śruby na rozciąganie
• $f_{ub}$ – wytrzymałość śruby na rozciąganie
• $f_{yb}$ – granica plastyczności śruby
• $A_n$ – netto pole przekroju czynnego śruby na rozciąganie
• $A_s$ – pole przekroju poprzecznego trzpienia śruby
• $\gamma_{mb} = 1.25$ – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla śrub – typ dociskowy – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla nośności wyznaczonej przez uplastycznienie – IS 800, Tabela 5; edytowalny w ustawieniach normy

Śruba poddana kombinacji ścinania i rozciągania

Śruba przenosząca jednocześnie obliczeniową siłę ścinającą i obliczeniową siłę rozciągającą powinna zgodnie z IS 800, pkt 10.3.6 spełniać:

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

gdzie:

• $V_{sb}$ – obliczeniowa siła ścinająca
• $V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}$ – obliczeniowa nośność śruby na ścinanie – IS 800, pkt 10.3.2
• $V_{dsb}$ – obliczeniowa nośność na ścinanie
• $V_{dpb}$ – obliczeniowa nośność na docisk
• $T_b$ – obliczeniowa siła rozciągająca
• $T_{db}$ – obliczeniowa nośność śruby na rozciąganie