Sterowalne i niesterowalne czynniki związane z technologią dokręcania połączeń śrubowych wpływają na stopień rozrzutu uzyskiwanych sił napięcia wstępnego w śrubach. W pracy podjęto próbę zidentyfikowania warunków dokręcania dających minimalne rozrzuty sił. W badaniach uwzględniono wpływ rodzaju środka smarnego, techniki dokręcania (ręczne i mechaniczne), typu skojarzenia elementów złącza gwintowego i wartości momentu dokręcającego. Przeprowadzono analizę statystyczną wyników (pod kątem poszukiwania minimum rozrzutów sił) stosując m. in. procedurę Hsu. W wyniku wyłoniono cztery grupy warunków techniki dokręcania dające jednorodne i najmniejsze wariancje. Stwierdzono, że minimum rozproszenia daje smarowanie powierzchni współpracy pastą molibdenową, przy zachowaniu powtarzalności we wzajemnym usytuowaniu poszczególnych elementów złącza śrubowego.
EN
Controllable and uncontrollable factors associated with the technology of tightening bolted joints have an impact on the extent of scatter of initial stresses reached in bolts. The performed investigations attempted to identify tightening conditions which would result in minimal scatter of forces. The experiments took into consideration the influence of the kind of the applied grease, tightening technique (hand or mechanical), type of coupling of the joint elements as well as values of the tightening moment. Using, among others, the Hsu procedure, the obtained results were next subjected to statistical analysis with the aim to find the minimum of the scatter of forces. This allowed the authors to identify four groups of conditions of the tightening technique yielding uniform and smallest variations. It was found that the minimum scatter occurred when adjacent cooperating surfaces were lubricated with a molybdenum paste and when the mutual positions of adjacent cooperating elements were maintained.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the problem of structural friction appearing in a screw joint with frictional effects between its elements. In the article, two mathematical models of screw joint are analysed. In the first model, high stiffness of a nut is assumed. In the second model, the influence of both cooperating elements (the screw and nut) is assumed.
PL
W artykule przedstawiono problem tarcia konstrukcyjnego w aspekcie rozpraszania energii w połączeniu gwintowym. Rozpatrzono dwa modele matematyczne połączeń gwintowych: model czysto- tarciowy z założeniem dużej sztywności nakrętki oraz model czysto- tarciowy z uwzględnieniem oddziaływania obu współpracujących elementów (śruby i nakrętki).
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Belki stalowe jezdni podsuwnicowych oblicza się najczęściej jako jednoprzęsłowe swobodnie podparte. Zwykle jednak lepszym odwzorowaniem stanu rzeczywistego jest przyjęcie modelu belki ciągłej z podatnymi połączeniami na podporach. Autorzy rozpatrując konstrukcję istniejącą przyjęli przestrzenny powłokowo prętowy model belki trójprzęsłowej. Przeanalizowano rozkład sił w połączeniu belek zależnie od usytuowania śrub i podano wnioski dotyczące sposobu projektowania połączeń.
EN
Crane runway beams are calculated as a simply supported beams usually. The aim of the paper is assessment of crane runways continuous beams with semi rigid joints, existing in 35 years old workshop. The paper presents results of analysis 3D model of continuous crane runway beam with semi rigid bolted connections. Top flanges gaps and bolt forces depending of bolt rows levels in end plate connection are discussed. Design recommendations for bolt connections are also described.
W artykule przedstawiono sposób wykorzystania metod elastooptycznych do określenia i oceny pól odkształceń i naprężeń występujących w połączeniach śrubowych poddanych obciążeniom zmiennym na przykładzie połączenia występującego w konstrukcji lotniczej - ramy silnika z kadłubem w małym samolocie szkolno treningowym z silnikiem tłokowym oraz na przykładzie połączenia elementów mostu napędowego. Obrazy izochrom uzyskane w teście elastooptycznym światłem przechodzącym w modelu połączenia elementów mostu napędowego oraz z wykorzystaniem powłok optycznie czynnych w modelu połączenia w konstrukcji lotniczej potwierdzają wpływ geometrii (wielkości i wykonania krawędzi) i materiału (twardość) zastosowanej podkładki na zachowanie się pozostałych elementów węzła.
EN
The results of the presented work demonstrates how to use photoelastic methods to identify and assess strain and stress fields occurring in the screw joints subjected to variable loads on the t example of a call occurring in the construction of aviation - the engine frame to the hull in a small aircraft trainer - training with a piston engine, and the example of a combination of elements of the bridge drive. Images of isochroms obtained in a photoelastic test transmitted light in the model, a combination of elements of the bridge driving and using optically active layers in the model in the aircraft design confirm the influence of the geometry (size and performance edge) and material(hardness) of the applied pad on the behawior of other elements of the node.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawione zostały wyniki badań stanowiskowych oraz analiz teoretycznych, których celem było określenie stanu obciążenia śrub strzemion złączy ciernych. Przeanalizowano stan obciążenia śruby w złączu ciernym ze szczególnym uwzględnieniem wpływu momentu zginającego oraz siły osiowej. Na podstawie analizy teoretycznej oraz badań doświadczalnych określono wpływ tarcia w gwincie śruby oraz pomiędzy powierzchniami oporowymi nakrętek i kołnierzy strzemion na wartości sił osiowych w śrubach strzemion. W wyniku przeprowadzonych badań stanowiskowych złączy ciernych obciążonych statycznie i dynamicznie (udarem masy) wyznaczono rozkłady wartości sił osiowych w śrubach strzemion. Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują, że stan obciążenia śrub w złączu ciernym ma bardzo istotny wpływ na prawidłową pracę złączy ciernych.
EN
In the article there are presented results of the bench tests and the theoretical results, whose purpose was to determine the state of load of the bolts in clamps of frictional joints. There was analysed the state of load of the bolt in the frictional joint, with particular emphasis on the influence of the bending moment and the axial force. Based on the theoretical analysis and the experimental tests there was determined the influence of the friction in the thread of bolt and of the friction between resistant surfaces of the nuts and flanges of clamps, on the values of axial forces in the bolts of clamps. As the results of conducted bench tests of the frictional joints loaded statically and dynamically (by the impact of a mass) there were determined distributions of values of axial forces in the bolts of clamps. Obtained results unequivocally show, that the state of load of the bolts in the frictional joint have very significant influence on the correct work of the frictional joints.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań zachowania się podatnego węzła zespolonej konstrukcji stalowo-betonowej, w której żelbetowa płyta stropowa wylewana jest na blachach fałdowych. Badania doświadczalne dotyczą węzłów w połączeniu rygla zespolonego stalowo-betonowego i słupa stalowego za pomocą blach czołowych: wystających i zlicowanych. Analizowano wpływ grubości blachy czołowej na sztywność, nośność i odkształcalność węzłów. Przyjęto rozwiązanie konstrukcyjne, w którym blachy czołowe mają grubość mniejszą niż stosowane dotychczas w praktyce inżynierskiej. Korzyści z zastosowania węzłów z cieńszymi blachami czołowymi nie są związane z oszczędnościami materiału, a dotyczą poszukiwania takiego rozwiązania konstrukcyjnego, w którym węzeł o dobrej zdolności do obrotu umożliwiłby niesprężystą redystrybucję sił wewnętrznych w warunkach przeciążenia i sygnalizację stanów awaryjnych w wyniku pojawienia się zwiększonych ugięć i nadmiernych rys.
EN
The experimental investigations of flush and extended end-plate composite steel-concrete joints were carried out in order to observe the important behavioural issues of joints and their components under increasing loads and to identify the main deformation sources and failure mechanisms. Joints of thinner end-plates than those used nowadays in steel and composite frame constructions are dealt with. It is postulated that the application of thin end-plates for composite joints may result in an improvement of the ductility response of skeletal composite structures. The benefit results from an ability of such structures to redistribute internal forces in case of an overload, alarming for a damaged state thereupon with no collapse occurrence.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie opisano wyniki analizy strukturalnej złącza śrubowego z podatną nakrętką o specjalnej konstrukcji. Zasadniczym celem obliczeń było określenie nośności rozpatrywanego połączenia. Przedstawiono dyskretny model obliczeniowy połączenia uwzględniający zjawiska kontaktowe na styku poszczególnych części oraz nieliniowy model materiałowy.
EN
The paper describes the structural analysis results of a special construction screw joint with a flexible nut. The main aim of the calculations was to determine the load capacity of the analyzed joint. The discrete calculation model of the joint, taking into account the contact, and the non-linear material model have been presented.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono główne przyczyny awarii budowlanej, do której doszło w eksploatowanym obiekcie przemysłowym w następstwie zerwania niesprężonych śrub na odcinku nagwintowanym. Trzpienie rozciąganych śrub były łącznikami między belkami toru jezdnego mostu suwnicy podwieszonej i dolnymi pasami kratowych dźwigarów dachu hali. Przedstawiono wyniki laboratoryjnych badań materiału zastosowanego do wykonania śrub oraz wnioski dotyczące nieprawidłowego sposobu ukształtowania połączenia.
EN
This paper is concerned with main causes of suspension crane failure, which happened during service as a consequence of rupture of nonpreloaded bolts on the threaded section. Bolts connected the carriage beams of a suspension crane bridge and the bottom flanges of roof trusses. The results of laboratory testing of material used for bolts and conclusions concerning the incorrect way of shaping the joint are presented.
Zasady oceny nośności śrub w PN-EN 1993-1-8 oraz w PN-90/B-03200 różnią się w przyjętych modelach obliczeniowych i szczegółowych propozycjach dotyczących projektowania poołączeń. Wykazano te różnice oraz omówiono merytoryczne podstawy przyjętych modeli obliczeniowych oceny nośności śrub. Podano wnioski ogólne oraz tablice nośności śrub, obliczonych według PN-EN 1993-1-8.
EN
The rules for estimation of bolts' resistance presented in PN-EN 1993-1-8 differ from those given in PN-90/B-03200 due to assumed calculation models and details concerning the design of connections. The purpose of this paper is to disclose mentioned above differences and discuss basis of assumed calculation models used for the estimation of the bolt resistances calculated according to PN-EN 1993-1-8.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This article presents the influence of selected screw nut pair on the value of axial forces present in a screw connector. The analysis concerned the effect of subsequent cycles of tight fastening and loosening the nut on the value of axial force present in the screw connector and the use or non-use of lubricating grease on thread surfaces and its effect on the value of axial force in the examined connector. Measurements were performed using one of the methods of fastening screw connectors to a fixed tightening torque. The study presents a measuring system used in the examination of axial forces in a screw connector, and the results of experimental research and conclusions based on the analysis of the results.
PL
W artykule przedstawiono wpływ wybranych warunków współpracy pary śruba-nakrętka na wartość siły osiowej występującej w połączeniu śrubowym. Prowadzono analizę wpływu kolejnych cykli obciążenia i odciążenia nakrętki na wartość siły osiowej. W analizie uwzględniono wpływ użycia środków smarnych na powierzchniach gwintowych śruby i nakrętki na wartość siły osiowej. Pomiary prowadzono przy użyciu jednej z metod dokręcania złączy śrubowych oraz uzyskiwania momentu dokręcającego o ustalonej wartości. Opracowano układ pomiarowy do pomiaru wartości siły osiowej o połączeniu śrubowym.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Większość doczołowych połączeń śrubowych posiada w strefie rozciąganej tylko dwie śruby w szeregu. W przypadku belek krępych nośność takich połączeń jest niewystarczająca do przeniesienia węzłowego momentu zginającego. W takim przypadku stosowne są węzły z czterema śrubami w szeregu. Procedury obliczeniowe przedstawione w normie Eurokod 3 [1], oparte na metodzie składnikowej, odnoszą się do połączeń z dwoma śrubami w szeregu. Metoda składnikowa modeluje strefę rozciąganą za pomocą króćców teowych. W referacie przedstawiono wyniki badań króćców teowych z czterema śrubami. Porównano również wyniki badań z proponowanym modelem analitycznym do określania nośności i sztywności takich króćców.
EN
The most common end-plate connections utilize only two bolt rows in the tension zone with two bolts in each row. When the beam is made from H section, designers apply joints with four bolts in each row. Design rules given in Eurocode 3 [1] relate to bolted end-plate joints with only two bolts in each bolt row. The present paper is concerned with experimental tests of T-stubs with four bolts. A comparison of test results with an analytical model for Tstub with four bolts is presented.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The rational shaping of steel portal frames relies not only on suitable choice of the structural system, static schema or the type of sections, but also on the suitable solution of joints and their actual characteristics. In the paper, the influence of the strength and stiffness of the joints on redistribution of internal forces in the one-storey portal frame was presented. The procedure for calculation of the stiffness of the bolted splice joints was elaborated too.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono model śrubowego doczołowego połączenia montażowego konstrukcji wsporczej turbiny wiatrowej. Model utworzono przy pomocy komputerowego programu metody elementów skończonych ADINA. Do modelowania rury wieży, kołnierzy i śrub wykorzystano elementy skończone bryłowe i możliwość modelowania stref kontaktowych pomiędzy poszczególnymi elementami składowymi połączenia. Wyniki pozwalają na analizę przemieszczeń w styku i na analizę naprężeń i odkształceń elementów składowych styku: kołnierza, śrub, rury przy kołnierzu. Model może być użyty do obliczania tego typu połączeń oraz do udoskonalenia aktualnie używanych metod obliczeń.
EN
A model of bolted end-plate connection of wind turbine tower is presented. The model was developed using computer finite element program ADINA. Three dimensional finite elements were used to model circular hollow section of the tower, end-plates and bolts. Program ADINA enables modelling contact regions between components of the connection. Results show deformation of the connection, stresses and strains in the components. The model can be used to analyse end-plate bolted connections of circular hollow sections and to refine existing methods of calculations such connections.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono metodę obliczania nośności i sztywności połączenia belki ze słupem przy zastosowaniu kątowników, według normy PN-EN 1993-1-8. Przeprowadzono również analizę parametryczną dotyczącą wpływu składników węzła na jego charakterystykę. Na podstawie tej analizy, przy użyciu planu eksperymentu, opracowano proste wzory aproksymacyjne do obliczania nośności i sztywności węzłów z zastosowaniem nakładek z kątowników.
EN
The method of calculation of the moment resistance and initial stiffness for bolted angle flange cleats connections implemented in Eurocode PN-EN 1993-1-8 has been presented. Calculation of this characteristics using full code procedure without computer use is rather troublesome. Simple formulae for calculation of the moment resistance and initial stiffness was developed and presented. Comparison with code results shows good correlation. These simple formulas could be used in predesign of steel frames with semi-rigid joints.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Połączenia kołnierzowe są najczęściej stosowanym typem połączeń w konstrukcjach stalowych wykonanych z rur o dużych średnicach. Dotychczas opracowane metody obliczeniowe pozwalają na określenie jedynie nośności tych połączeń. Pomijają one zagadnienia związane z wyznaczaniem ich sztywności. Sztywność połączeń kołnierzowych można wyznaczyć za pomocą modelu mechanicznego, opracowanego przy zastosowaniu metody składnikowej. Są to jednak dość pracochłonne obliczenia, wymagające zastosowania odpowiednich algorytmów i programów komputerowych. W referacie przedstawiono uproszczone metody obliczeń pozwalające na wyznaczenie charakterystyk podatnościowych połączeń kołnierzowych.
EN
Flange bolted joints are the most popular types of connections in steel elements with circular hollow cross section. This kind of joints is used in steel structures such as chimneys, supports of elevated tanks, wind power plants, etc. The design codes and the analytical methods applied nowadays to calculate their bearing capacity do not cover the methods of calculation of their stiffness. Stiffness of flange bolted joints has an influence on the behaviour of structures with such connections (the natural period of the structures, the horizontal displacements of the structures, etc.) This paper presents the mechanical model of flange bolted joint permitting to assessment the initial stiffness and resistance of joints of this type. To create this model a component method was used. Based on the mechanical model of flange bolted joint, the computer software permitting to calculate the initial stiffness and resistance of flange bolted joint was made. The formulas permitting to calculate the initial stiffness and resistance of joints were made based on results of numerical calculations.
Przedstawiono założenia i zasady projektowania doczołowych połączeń śrubowych według normy PN-EN 1993-1 -8. Metoda obliczeniowa zastosowana w normie EC3 opiera się na metodzie składnikowej. Rozpatrzono niesprężone i sprężone połączenia doczołowe poddane zginaniu i rozciąganiu. Przykłady liczbowe ilustrują praktyczne zastosowanie reguł EC3 w obliczaniu nośności połączeń.
EN
Main assumptions and resign rules of end-plate connections according to PN-EN 1993-1-8 has been presented. These rules are based on component method. Non-preloaded and preloaded end-plate, bolted connections subjected to bending and tension were considered. Worked examples, based on data show practical application of EC3 design rules in calculation of connection resistance.
Przedstawiono założenia i zasady projektowania połączeń śrubowych według norm PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1993-1-8. Rozpatrzono połączenia zakładkowe niesprężone i sprężone poddane rozciąganiu i zginaniu. Praktyczne zastosowanie reguł EC3 w obliczaniu nośności połączeń zilustrowano przykładami obliczeń.
EN
Main assumptions and design rules of bolted connections according to PN-EN 1993-1-1 and PN-EN 1993-1-8 are presented. Bearing type and slip-resistance bolted lap joints subjected to tension and bending are considered. Worked examples, based on data from show practical application of EC3 design rules in calculation of connection resistance.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.