metalne i drvene konstrukcije - b2s3md i b2h4mdmetalne i drvene konstrukcije (mk) - p10 - sredstva...
Post on 22-Dec-2020
43 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Beograd, 2020.
Sva autorska prava autora prezentacije i/ili video snimaka su zaštićena. Snimak ili prezentacija se mogu koristiti samo za nastavu na daljinu studenta
Građevinskog fakulteta Univerziteta u Beogradu u školskoj 2020/2021 i ne mogu se koristiti za druge svrhe bez pismene saglasnosti autora materijala.
Univerzitet u Beogradu – Građevinski fakultet
www.grf.bg.ac.rs
Studijski program: OAS GRAĐEVINARSTVO
Modul: PUTEVI, ŽELEZNICE I AERODROMI
HIDROTEHNIKA I VODNO EKOLOŠKO INŽENJERSTVO
Godina/Semestar: III godina / V semestar
IV godina / VII semestar
Naziv predmeta (šifra): METALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE –
- B2S3MD i B2H4MD
Nastavnik: Doc. dr Nenad Fric
Naslov predavanja: P10 – Sredstva ze vezeDatum : 11.12.2020.
P10 –Veze u čeličnim konstrukcijama
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 2
• Opšte o vezama
• Vrste sredstava za veze
• Dimenzije zavrtnjeva
• Označavanje zavrtnjeva
• Nosivost običnih zavrtnjeva
• Nosivost prednapregnutih visokovrednih zavrnjeva
• Principi konstruisanja veza sa zavrtnjevima
• Zavarivanje
• Vrste spojeva i vrste šavova
• Proračun ugaonih šavova
• Konstrukcijski detalji
• Kompatibilnost spojnih sredstava
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 3
• Pojedinačne konstruktivne elemente neophodno je spojiti u celinu;
• Nastavci – spojevi elemenata istih ili sličnih dimenzija;
– Montažni – pomoću zavrtnjeva
– Radionički – najčešće zavareni
• Veze – spojevi različitih elemenata konstrukcije;
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 4
• Mehanička spojna sredstva
– zakivci
– zavrtnjevi
– čepovi
• Tehnološki postupci spajanja
– zavarivanje
– lepljenje
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 5
• Prema kvalitetu materijala od koga se izvode mogu biti:
– obični zavrtnjevi
– visokovredni zavrtnjevi
• Visokovredni zavrtnjevi mogu biti:
– prednapregnuti
– neprednapregnuti
• Prema zazoru između zavrtnja i rupe razlikuju se:
– neobrađeni (neupasovani) zavrtnjevi,
– obrađeni (upasovani) zavrtnjevi.
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 6
a šestougaona glava
b telo (vrat) zavrtnja
c navrtka
d podloška
d
b
h
s
ae
cd
d0
m b
l
Kod običnih zavrtnjeva podloška nije
obavezna!
Zazor (Dd=d0-d) treba da bude:
1 mm za M12 i M14
2 mm za M16 M18 M 20 M22 i M24
3 mm za M27 i veće
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 7
Kod zavrtnjeva klase čvrstoće 10.9 podloške su obavezne i ispod glave i ispod
navrtke, dok kod klase 8.8 mora da se koristi podloška samo sa strane sa koje se
vrši pritezanje (okretanje).
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 8
a) Obrađeni (upasovani) zavrtnjevi,
b) Neobrađeni (neupasovani) zavrtnjevi
mm 3,00 D ddd
Kod obrađenih zavrtnjeva nominalni (nazivni) prečnik rupe mora
da bude jednak prečniku zavrtnja!
Kod obrađenih zavrtnjeva nominalni prečnik tela (vrata) zavrtnja
je veći od nominalnog prečnika dela sa navojem!
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 9
• d nominalni prečnik zavrtnja,
• d2 srednji prečnik navoja,
• d3 prečnik jezgra zavrtnja,
• p korak navoja koji zavisi od prečnika zavrtnja (npr. za M12 p=1,75 mm),
• t visina navoja koja zavisi od koraka navoja.
ZAVRTANJ
p
NAVRTKA
t
t/ 2
t/ 8
t/ 6
t/ 2
60
3 2
d d d
tdttdd 4/32/28/22
tdtttdd 12/176/228/23
)30tan2/( o pt
2
32
24
ddAs
Površina ispitnog preseka
(merodavna za nosivost
zavrtnja na zatezanje):
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 10
• Oznaka treba da sadrži informacije o:
– vrsti navoja (M ili “),
– prečniku zavrtnja (d),
– dužini zavrtnja (l),
– kvalitetu materijala od koga je izrađen (klasi čvrstoće)
– standardu po kome je zavrtanj izrađen.
Mdxl...k.č – (SRPS M.B1.068)
Primer: M20x100...5.6
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 11
Broj na prvom mestu predstavlja stoti deo čvrstoće na zatezanje u MPa:
fu / 100
Broj na drugom mestu predstavlja desetostruki odnos granice razvlačenja i
čvrstoće na zatezanje:
10 ( fy / fu )
Zavrtnjevi se izrađuju u sledećim klasama čvrstoće:
4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 i 10.9.
Klasa
čvrstoće4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9
fyb (N/mm2) 240 320 300 400 480 640 900
fub (N/mm2) 400 400 500 500 600 800 1000
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 12
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
Vrsta zavrtnja Zazor M12 M16 M20 M22 M24 M27 M30
Zavrtnjevi bez
tačnog naleganja Dd 1,0 mm
30
Zavrtnjevi sa tačnim
naleganjem Dd 0,3 mm
30
Dodatne oznake
Montažni zavrtnjevi
30
Montažne i rupe i zavrtnjevi
30
Obični
zavrtnjevi
Prednapregnuti
visokovredni
zavrtnjevi
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 13
a) smicanje
b) zatezanje
c) kombinovano naprezanje
d) konstruktivni zavrtnjevi
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 14
• Smičući spojevi
– Kategorija A: Spojevi kod kojih se opterećenje prenosi
pritiskom po omotaču rupe i smicanjem zavrtnjeva
– Kategorija B: Spojevi otporni na proklizavanje pri
graničnom stanju upotrebljivosti
– Kategorija C: Spojevi otporni na proklizavanje pri
graničnom stanju nosivosti
• Spojevi opterećeni na zatezanje
– Kategorija D: Spojevi sa neprednapregnutim zavrtnjevima
– Kategorija E: Spojevi sa prednapregnutim zavrtnjevima
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 15
• Moguća su dva modela loma:
– Smicanje tela zavrtnja
– Lom usled pritiska po omotaču
rupe
N d
d
1/2
zavrtanjDeformisan
Stvarni
omotaèu rupePritisak po
Napon smicanja
Proraèunski
1/2b
b
-
-b
aa
b
t0
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 16
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 17
Kod obrađenih zavrtnjeva, pri određivanju površine A, umesto
prečnika zavrtnja (d) treba uzeti prečnik rupe (d0)!
2
,
M
ubvRdv
AfF
kada ravan smicanja prolazi kroz deo zavrtnja sa navojem:
A je površina ispitnog preseka zavrtnja As:
v = 0,6 za klase čvrstoće 4.6, 5.6 i 8.8
v = 0,5 za klase čvrstoće 4.8, 5.8, 6.8 i 10.9
kada ravan smicanja ne prolazi kroz deo zavrtnja sa navojem:
A je površina bruto preseka zavrtnja (A=d2/4)
v = 0,6 za sve klase čvrstoće
fub čvrstoća na zatezanje zavrtnja;
M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2=1,25);
N d
d
1/2
zavrtanjDeformisan
Stvarni
omotaèu rupePritisak po
Napon smicanja
Proraèunski
1/2
bb
-
-
b
aa
b
t0
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 18
(m je broj ravni smicanja - sečnost zavrtnja)
2
,
M
ubvRdv
AfmF
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 19
2
1,
M
ubRdb
tdfkF
t debljina lima
d prečnik zavrtnja
fu čvrstoća na zatezanje
M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2 =1,25)
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 20
• Zbog geometrije veze nosivost na pritisak po omotaču rupe nije ista za sve
zavrtnjeve u spoju!
• Nosivost na pritisak po omotaču rupe mora posebno da se proveri za svaki
lim koji se nalazi u smičućem spoju!
Unutrašnji zavrtnjevi Fb1 (d,1, k1,1)
Ugaoni zavrtnjevi Fb2 (d,2, k1,2)
Unutrašnji ivični zavrt. Fb3 (d,1, k1,2)
Krajnji unutrašnji zavrt. Fb4 (d,2, k1,1)
Koeficijenti k1 i b se mogu
usvojiti kao minimalni za sve
zavrtnjeve u spoju što je na
strani sigurnosti!
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 21
• Osnovni problem kod veza sa običnim zavrtnjevima je deformabilnost veze
usled zazora između tela zavrtnja i rupe.
• Obični zavrtnjevi nisu pogodni za veze u dinamički opterećenim
konstrukcijama.
• Prednaprezanjem se u zavrtnjevima javlja sila zatezanja, a u kontaktnom spoju
napon pritiska. Prenošenje sila se ostvaruje trenjem.
F
Trenje
a) b) c)
3dp
3d
Površina trenja
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 22
n broj tarnih površi
m koeficijent trenja za tarne površi
Fp,C sila pritezanja zavrtnja
Cp
M
sRds F
nkF ,
3
,
m
Opis ks
Zavrtnjevi u normalnim rupama 1,00
Zavrtnjevi u rupama sa većim zazorom ili kratkim ovalnim rupama -
osa otvora upravna na pravac prenošenja opterećenja0,85
Zavrtnjevi u dugim ovalnim rupama - osa otvora upravna na pravac
prenošenja opterećenja0,70
Zavrtnjevi u kratkim ovalnim rupama - osa otvora paralelna pravcu
prenošenja opterećenja0,76
Zavrtnjevi u dugim ovalnim rupama - osa otvora paralelnim pravcu
prenošenja opterećenja0,63
M3=1.25 parcijalni koeficijent sigurnosti
ks koeficijent koji zavisi od oblika rupe
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 23
• Vrednosti sile pritezanja standardnih zavrtnja klase čvrstoće 8.8
i 10.9 Fp,C [kN] su prikazane u tabeli;
• Kontrolisano unošenje sile pritezanja (prednaprezanja) zavrtnja
se ostvaruje pomoću: momentnog ključa, momentnog impulsa,
indikatorske podloške, merenja ugla obrtanja...
subCp AfF 7,0,
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 24
kdFM Cpu ,
Mu moment uvrtanja
Fp,C sila prednaprezanja
d prečik zavrtnja
k koeficijent trenja između
navrtke i navoja zavrtnja
(0,13-0,17)
Različiti tipovi momentnih ključeva
• Momentni kluč pri određenoj
vrednosti momenta uvrtanja relaksira
glavu ključa čime se ograničava
moment torzije koji se zadaje navrtki.
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 25
• Zavisi od kvaliteta materijala (fub) i dimenzije zavrtnja.
• Do loma gotovo uvek dolazi u zoni navoja pa je merodavna
površine ispitnog preseka (As).
2
90
M
subRdt
AfF
,,
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 26
Vrednosti proračunskih nosivosti zavrtnjeva na smicanje su određene za
jednosečne zavrtnjeve kod kojih ravan smicanja prolazi kroz deo tela bez navoja!
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 27
• Kod zavrtnjeva 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!
0,14,1 ,
,
,
,
Rdt
Edt
Rdv
Edv
F
F
F
F
Fv,Ed proračunska vrednost sile smicnanja u zavrtnju;
Ft,Ed proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju;
Fv,Rd proračunska nosivost zavrtnja na smicanje;
Ft,Rd proračunska nosivost zavrtnja na zatezanje;
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 28
serM
serEdtCps
serRds
FFnkF
,3
,,,
,,
8,0
m
3
,,
,
8,0
M
EdtCps
Rds
FFnkF
m
Spojevi kategorije B: Spojevi kategorije C:
Ft,Ed proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju za ULS
Ft,Ed,ser proračunska vrednost sile zatezanja u zavrtnju za SLS
Fs,Rd proračunska nosivost zavrtnja na proklizavanje pri ULS
Fs,Rd,ser proračunska nosivost zavrtnja na proklizavanje pri SLS
Fp,C sila prednaprezanja
M3=1,25 parcijalni koeficijent za ULS
M3,ser=1,10 parcijalni koeficijent za SLS
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 29
• Veze treba da budu simetrične;
• Na jednom delu poprečnog preseka (nožica ili rebro) se koriste zavrtnjevi
istog prečnika;
• Preporučuje se da rastojanje između prvog i poslednjeg zavrtnja u pravcu
delovanja sile ne bude veće od 15d (maksimum 6 zavrtnjeva u jednom redu).
U suprotnom se redukuje nosivost!
• Minimalan zavrtnj je M12 (Kod tankozidnih HOP min M6);
• Pravilnim izborom prečnika zavrtnja dobija se uravnotežen odnos nosivosti
na smicanje i pritisak po omotaču rupe!
cm 2,05 min,0 sopt td
ts,min – najmanja debljina paketa limova
sa istim pravcem dejstva sile
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 30
• Krajnja i ivična rastojanja, kao i međusobni razmaci
zavrtnjeva treba da budu u okviru propisanih granica;
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 31
• Potrebno je poštovati
propisane maksimalane
prečnike rupa na nožicama
stanardnih valjanih profila.
• Poželjno je poštovati
propisane linije zavrtnjeva za
valjane profile.
I IPE HEA HEB HEM U L
d0 c d0 c d0 c c1 d0 c c1 d0 c c1 d0 c d0 c1 c2 c3
60
70
80
90
100
110
120
140
160
180
200
220
240
260
270
280
300
320
330
340
350
360
380
400
450
500
550
600
650
700
800
900
1000
-
-
6,4
-
6,4
-
8,4
11
11
13
13
13
17/13
17
-
17
21/17
21/17
-
21
-
23/21
23/21
23
25/23
28
28
28
-
-
-
-
-
-
-
22
-
28
-
32
34
40
44
48
52
56
60
-
60
64
70
-
74
-
76
82
86
94
100
110
120
-
-
-
-
-
-
-
6,4
-
8,4
-
8,4
11
13
13
13
17
17
-
21/17
-
23
-
25/23
-
-
25
-
28/25
28
28
28
28
-
-
-
-
-
-
-
26
-
30
-
36
40
44
50
56
60
68
-
72
-
80
-
86
-
-
90
-
96
106
110
120
120
-
-
-
-
-
-
-
-
-
13
-
17
21
23
25
25
25
25
25
-
25
28
28
-
28
-
28
-
28
28
28
28
28
-
-
-
-
-
-
-
-
-
56
-
66
76
86
100
110
120
94
100
-
110
120
120
-
120
-
120
-
120
120
120
120
120
120
120
130
130
130
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
35
40
-
45
45
45
-
45
-
45
-
45
45
45
45
45
45
45
40
40
40
-
-
-
-
13
-
17
21
23
25
25
25
25
25
-
25
28
28
-
28
-
28
-
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
-
-
-
-
56
-
66
76
86
100
110
120
96
106
-
110
120
120
-
120
-
120
-
120
120
120
120
120
120
126
130
130
130
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
35
40
-
45
45
45
-
45
-
45
-
45
45
45
45
45
45
45
40
40
40
-
-
-
-
13
-
17
21
23
25
25
25
25/23
25
-
25
25
28
-
28
-
28
-
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
-
-
-
-
60
-
68
76
86
100
110
120
100
110
-
116
120
126
-
126
-
126
-
126
126
130
130
130
130
130
132
132
132
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
35
40
-
45
50
47
-
47
-
47
-
47
47
45
45
45
45
42
42
42
42
-
-
13
-
13
-
17/13
17
21/17
21
23/21
23
25/23
25
-
25
28
28
-
-
28
-
-
28
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
25
-
30
-
30
35
35
40
40
45
45
50
-
50
55
58
-
-
58
-
-
60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
17
21
23
25
25
25
25
28
28
28
28
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
35
40
45
50
45
45
50
55
60
60
65
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
70
80
95
115
135
150
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
35
40
45
50
45
45
50
55
60
60
65
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 32
• Cepanje (kidanje) osnovnog materijala se javlja na mestu veze ostvarene pomoću
grupe zavrtnjeva, koja se nalazi uz ivicu elementa opterećenog smicanjem i/ili
zatezanjem!
• Karakteristično je za zglobne veze nosača, kao i za veze zategnutih elemenata.
1 mala sila zatezanja
2 velika sila smicanja
3 mala sila smicanja
4 velika sila zatezanja
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 33
Ant neto površina izložena zatezanju,
Anv neto površina izložena smicanju,
fy granica razvlačenja osnovnog materijala,
fu čvrstoća pri zatezanju, osnovnog materijala.
021 3 MnvyMntuRdeff AfAfV ///,,
022 3 50 MnvyMntuRdeff AfAfV ///,,,
Za simetrične grupe zavrtnjeva izložene centričnom opterećenju:
Za grupe zavrtnjeva izložene ekscentričnom opterećenju:
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 34
• Zavarivanje je tehnološki postupak spajanja istih ili sličnih metala na visokim temperaturama, čime se tope osnovni i dodatni materijal idolazi do njihovog mešanja i sjedinjavanja (fizičkog i hemijskog);
• Hlađenjem ove mešavine dolazi do očvršćavanja i nastaje šav kao materijalni kontinuitet;
• Primena u građevinskim konstrukcijama:
– Izrada osnovnih elemenata konstrukcije (I, U, L-profili, sandučasti profili, kružni profili...);
– Izrada sklopova specifičnih konstrukcija (ortotropne ploče kod mostova,...);
– Izrada veza između elemenata konstrukcije; (samostalno ili u kombinaciji sa zavrtnjevima)
– Ojačanje elemenata konstrukcije (adaptacije i sanacije);
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 35
Prednosti• Materijalan kontinuitet (pravilan tok
sila);
• Smanjenje ukupne težinekonstrukcije (lakše veze, mogućnstvariranja debljine elemenata);
• Brža izrada u radionici (nemabušenja);
• Nema slabljenja elemenata rupamaza spojna sredstva;
• Manja deformabilnost veza, a samimtim i konstrukcije;
• Velike mogućnosti konstrukcijskogoblikovanja;
• Vodonepropusnost spojeva
• Estetski aspekt;
Nedostaci• Potrebna je kvalifikovana radna
snaga;
• Kontrola kvaliteta spojeva u radionici i na gradilištu;
• Osetljivost na klimatske uslove nagradilištu (temperatura, vetar);
• Veća osetljivost na dejstvo požara;
• Zavarene veze nisu montažno-demontažne;
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 36
• Osnovni materijal;
• Dodatni materijal (elektroda ili žica);
• Spoj – međusobni položaj delova koji se spajaju;
• Šav – materijalizovano mesto spajanja;
• ZUT – Zona Uticaja Toplote;
• Žljeb – prostor u koji se deponuje dodatni materijal;
• Zavar
– šavovi iz jednog zavara
– šavovi iz više podužnih zavara
– šavovi izviše poprečnih zavara
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 37
• Vrste spojeva
– sučeoni spojevi;
– ugaoni ili T spojevi;
– preklopni spojevi
• Vrste šavova
– Sučeoni šavovi
• sa punom penetracijom;
• sa delimičnom penetracijom;
– Ugaoni šavovi;
– Šavovi u rupama;
– Čep šavovi;
– Užljebljeni šavovi;
Vrsta
šavova
Vrsta spoja
Sučeoni spoj Ugaoni spoj Preklopni
spoj
Suče
oni ša
vovi
sa
punom
penetr
acijo
m
-
S. š
. sa
delim
ičnom
penetr
acijo
m
-
Uga
oni
šavo
vi
-
Šavo
vi u
rupam
a
- -
Čep
šavo
vi
-
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 38
Ugaoni spojevi
Sučeoni spojevi
Krstasti spojevi
Preklopljeni spojevi
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 39
• Sučeoni šavovi:
– Oblik i dimenzije žljeba
zavise od:
• vrste šava,
• postupka zavarivanja,
• položaja zavarivnja.
• Ugaoni šavovi:
– Nije potrebna posebna
obrada ivica
– Ugao između elemenata koji
se spajaju treba da bude
između 60º i 120º.
– Dodatni materijal se
deponuje u korito koje
obrazuju elementi (limovi)
koji se spajaju;
Žljeb Šav Debljine
limova Napomena Izgled Naziv Izgled
Sučeoni spojevi
Bez obrade
I -šav
1-5 mm
Žljeb oblika 1/2V
1/2V - šav
5-15 mm
Žljeb oblika V
V - šav
5-15 mm
Žljeb oblika K
K - šav
15-30 mm
Žljeb oblika X
X - šav
12-35 mm
Žljeb oblika Y
Y - šav
>15 mm
Žljeb oblika U
U - šav
> 25 mm
Obostrani žljeb
oblika U Dvostruki
U- šav >30 mm
Ugaoni spojevi
Žljeb oblika 1/2V
1/2V - šav
5-15 mm
Žljeb oblika K
K -šav
> 10 mm
Žljeb oblika J
J - šav
>15 mm
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 40
Sučeoni šavovi sa delimičnom penetracijom
Šavovi u rupi
Čep šavovi
Užljebljeni šavovi
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 41
Naziv šava Izgled Oznaka
I - šav V - šav V - šav sa
provarenim
korenom
1/2V - šav
K - šav
X - šav U - šav
Ugaoni šav
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 42
• Prema izvoru toplotne energije dele se na: elektrotermičke,
termohemijske, mehaničke i ostale
Naziv postupka
zavarivanja Skraćeno Oznaka
Polje primene
t mm Materijali
Elektrolučno zavarivanje
sa obloženom
elektrodom
E 111 3-50 nelegirani,
niskolegirani i finozrni
visokovredni čelici
Elektrolučno zavarivanje
pod zaštitnim prahom EPP 12 4-80
nelegirani i
niskolegirani čelici
Elektrolučno zavarivanje
elektrodnom žicom pod
zaštitom inertnog gasa
MIG 131 4-24 nelegirani (<0,22%C) i
niskolegirani (0,35%C)
čelici i Al- legure
Elektrolučno zavarivanje
elektrodnom žicom pod
zaštitom aktivnog gasa
MAG 135 <30 nelegirani i
niskolegirani čelici
Elektrolučno zavarivanje
netopljivom elektrodom
pod zaštitom inertnog
gasa
TIG 141 <12 visokolegirani čelici i
Al-legure
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 43
• Prilikom postupka izrade šavova mogu se javiti greške koje se prema svojoj
prirodi mogu podeliti na:
– Dimenzionalne (greške oblika);
– Strukturne (greške kompaktnosti);1 - neispunjen žljeb
2 - nadvišenje
3 - neprovaren koren
4 - prokapina
5 - oštar prelaz
6 – zarez
7 – denivelacija
8 – krater
9 - poroznost površine
10 gasne pore
11 – nalepljivanje
12 - greške u
provarivanju korena
13 - uključci troske
14 - prsline
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 44
• U zoni greški dolazi do koncentracija napona u zoni šava;
• Zbog toga je u zavisnosti od stepena značaja konstrukcije i vrste
opterećenja potrebno vršiti veću ili manju kontrolu šavova:
– Vizuelna kontrola;
– Radiografska kontrola;
– Ultrazvučna kontrola;
– Magnetska kontrola;
– Penetracijska kontrola
• Dimenzionalne greške su vidljive golim okom i neke od njih se
mogu korigovati;
Radiogram sučeonog V šava bez grešaka
Radiogram sučeonog V šava sa greškama
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 45
• Obim i vrsta kontrole šavova zavise od klase izvođenja konstrukcije (EXC1, EXC2, EXC3 i EXC4), odnosno od propisanog kvaliteta šavova
• Razlikuju se sledeći kvaliteti šavova:
– B+ (za EXC4) - najviši
– B (za EXC3)
– C (za EXC2)
– D (za EXC1) - najniži
• Svaki kvalitet šava podrazumeva određen nivo kontrole kvaliteta;
• EN 1090-2 tačno definiše procedure kontrole kvaliteta koje odgovaraju zahtevanim klasama izvođenja, odnosno kvalitetima šavova.
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 46
• Osnovne pretpostavke:
– zanemaruju se koncentracije napona;
– zanemaruju se sopstveni (zaostali) naponi;
– uticaji u šavovima se određuju kao u osnovnom materijalu;
– dimenzije sučeonih šavova su jednake dimenzijama osnovnog
materijala (a = tmin).
• Praktično, provera nosivosti sučeonih šavova svodi se na
kontrolu nosivosti originalnog poprečnog preseka.
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 47
• Za razliku od sučeonih, nosivost ugaonih šavova je potrebno kontolisati.
• Vrste naprezanja koje se
javljaju u ugaonom šavu su:
s normalni napon upravan na
merodavnu ravan šava;
sII normalni napon paralelan osi
šava (zanemaruje se!)
tII napon smicanja koji deluje u
pravcu šava
t napon smicanja koji deluje
upravno na šav
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 48
• Minimalna debljina ugaonog šava je: amin = 3 mm
• Debljina ugaonog šava ne treba da bude veća od 0,7tmin.
• Kod veza šupljih profila debljina ugaonog šava može da bude
jednaka debljini zida profila a= tmin.
• Debljina šava se određuje kao što je prikazano na slici ispod!
T - spoj Kosi ugaoni spoj Provaren koren
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 49
aweff 2
weff aweff
• Krajevi šavova su neefektivni u prenošenju sile.
• Efektivna dužina šavova se u opštem slučaju računa kao:
• Minimalna dužina šava iznosi: lw,min= max(6a, 30 mm).
• Maksimalna (proračunska) dužina šava je: lw,max=150a
• Stvarna dužina šava može biti veća!
• Efektivna površina šavova je: Aw = Sa leff
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 50
• Evrokod (SRPS EN 1993-1-8) predviđa dve metode proračuna:
– Direktna metoda: zasniva se na kontroli pojedinačnih
(komponentalnih) i uporednih napona u merodavnoj ravni šava:
– Pojednostavljena metoda: zasniva se na kontroli rezultujućih sila po
jedinici dužine šava; U svakoj tački duž šava rezultujuća sila po jedinici
dužine Fw,Ed mora da zadovolji sledeći uslov:
2
2
II
22 )(3Mw
uf
tts 2/9,0 Muf s
fu čvrstoća na zatezanje slabijeg spojenog dela;
M2 parcijalni koeficijent sigurnosti (M2 =1,25);
w korelacioni faktor (0,8-1,0);
a debljina šava.
afFF dvwRdwEdw ,,,
2
,
3/
Mw
udvw
ff
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 51
Standard i kvalitet čelikaKorelacioni faktor w
EN 10025 EN 10210 EN 10219
S 235
S 235 WS 235 H S 235 H 0,80
S 275
S 275 N/NL
S 275 M/ML
S 275 H
S 275 NH/NLH
S 275 H
S 275 NH/NLH
S 275 MH/MLH
0,85
S 355
S 355 N/NL
S 355 M/ML
S 355 W
S 355 H
S 355 NH/NLH
S 355 H
S 355 NH/NLH
S 355 MH/MLH
0,90
S 420 N/NL
S 420 M/MLS 420 MH/MLH 1,00
S 460 N/NL
S 460 M/ML
S 460 Q/QL/QL1
S 460 NH/NLHS 460 NH/NLH
S 460 MH/MLH1,00
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 52
• Debljina obostranih ugaonih šavova na aksijalno
opterećenom elementu može da se odredi iz
uslova da šavovi imaju veću ili jednaku nosivost od
spojenog elementa:
- sila po jedinici dužine
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 53
• Opšti principi:
– Lako izvođenje (spoj pristupačan, položaj zavarivanja što jednostavniji);
– Primena uobičajenih postupaka zavarivanja;
– Šavovi sa što manjim debljinama;
– Ravnomeran tok sila;
– Pravilan izbor vrste i kvaliteta šava;
• Treba izbegavati:
– Debele limove i debele šavove;
– Nagomilavanje šavova na jednom mestu;
– Oštre prelaze i nagle diskontinitete kod dinamički opterećenih konstrukcija;
– Montažne nastavke u zavarenoj izradi;
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 54
Zasecanje rebra na mestu ukrštanja
Pravilno konstruisanje krstastih spojeva
Ne preporučuje se da debljina ugaonih šavova
bude veća od polovine debljine najtanjeg
elementa (a<0,5tmin)!
Konstruisanje radioničkih nastavka nosača
Izbegavati nastavljanje svih elemenata
u istom poprečnom preseku!
Konstruisanje s obzirom na lamelarno cepanje
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 55
• Ne mogu se sva spojna sredstva međusobno kombinovati u istoj vezi jer
različita krutost spojnih sredstava onemogućava ravnomernu raspodelu sila;
• Primena različitih spojnih sredstava u istoj vezi, opravdana je uglavnom kod
sanacija i kod specifičnih konstrukcijskih sistema;
Dijagrami deformabilnosti različitih spojnih sredstava Primer ortotropne ploče mosta
Metalne i drvene konstrukcije (MK) - P10 - Sredstva za veze 56
top related