Normové posouzení předepnutých šroubů podle indických norem

Odolnost proti prokluzu

Odolnost předepnutého šroubu proti prokluzu je posuzována podle IS 800, čl. 10.4.3:

$$V_{sf} \le V_{dsf}$$

kde:

• $V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}$ – návrhová smyková únosnost šroubu při prokluzu pro třecí přípoj
• $V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0$ – charakteristická smyková únosnost šroubu při prokluzu pro třecí přípoj
• $\mu_f$ – součinitel tření (faktor prokluzu) dle IS 800, Tabulka 20; editovatelný v nastavení normy
• $n_e = 1$ – počet účinných styčných ploch zajišťujících třecí odolnost proti prokluzu; každá smyková plocha je posuzována samostatně
• $K_h$ – součinitel pro otvory šroubů; $K_h = 1.0$ pro spojovací prvky ve standardních otvorech, $K_h = 0.85$ pro spojovací prvky v nadměrných a krátkých drážkových otvorech, $K_h = 0.7$ pro spojovací prvky v dlouhých drážkových otvorech
• $\gamma_{mf}$ – dílčí součinitel spolehlivosti pro šrouby – třecí typ – IS 800, Tabulka 5, $\gamma_{mf}=1.10$ pokud je odolnost proti prokluzu navrhována při provozním zatížení, $\gamma_{mf}= 1.25$ pokud je odolnost proti prokluzu navrhována při mezním zatížení; editovatelný v nastavení normy
• $F_0 = A_n f_0$ – minimální tahová síla v šroubu (předpínací síla) při montáži
• $A_n$ – čistá plocha průřezu šroubu v tahu
• $f_0 = 0.7 f_{ub}$ – napětí na mezi únosnosti

Únosnost po prokluzu (IS 800, čl. 10.4.4) by měla být ověřena přepnutím typu šroubu z třecího na otlačovací – interakce tahu a smyku pro návrhovou únosnost při mezním zatížení.

Tahová únosnost šroubů

Šroub namáhaný návrhovou tahovou silou je posuzován podle IS 800, čl. 10.3.5:

$$T_f \le T_{df}$$

kde:

• $T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}$ – návrhová tahová únosnost třecího šroubu
• $T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}$ – charakteristická tahová únosnost třecího šroubu
• $f_{ub}$ – mez pevnosti šroubu v tahu
• $f_{yb}$ – mez kluzu šroubu
• $A_n$ – čistá plocha průřezu šroubu v tahu
• $A_s$ – plocha průřezu dříku šroubu
• $\gamma_{mf}$ – dílčí součinitel spolehlivosti pro šrouby – třecí typ – IS 800, Tabulka 5, $\gamma_{mf}=1.10$ pokud je odolnost proti prokluzu navrhována při provozním zatížení, $\gamma_{mf}= 1.25$ pokud je odolnost proti prokluzu navrhována při mezním zatížení; editovatelný v nastavení normy
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – dílčí součinitel spolehlivosti pro únosnost řízenou mezí kluzu – IS 800, Tabulka 5; editovatelný v nastavení normy

Páčící síly jsou stanoveny metodou konečných prvků a jsou zahrnuty do tahové síly.

Třecí šroub namáhaný kombinací smyku a tahu

Šroub, který musí současně přenášet návrhovou smykovou sílu i návrhovou tahovou sílu, musí podle IS 800, čl. 10.3.6 splňovat:

$$\left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0$$

kde:

• $V_{sf}$ – působící návrhová smyková síla při návrhovém zatížení
• $V_{df}$ – návrhová smyková únosnost
• $T_f$ – vnější návrhová tahová síla při návrhovém zatížení
• $T_{df}$ – návrhová tahová únosnost