Vysoce pevný šroubový spoj je založen na silném předpětí šroubové tyče uvnitř upínacího kusu spojovací desky, což vytváří dostatečné tření, čímž se zlepšuje celistvost a tuhost spoje. Při smykovém namáhání se v závislosti na konstrukčních požadavcích a napětí rozděluje na třecí vysokopevnostní šroubový spoj a vysokopevnostní šroubový spoj s tlakem. Zásadní rozdíl mezi těmito dvěma typy je v odlišném mezním stavu. I když se jedná o stejný typ šroubu, metoda výpočtu, požadavky a rozsah použití se velmi liší. Ve smykovém návrhu se vysokopevnostní třecí šroubový spoj vztahuje na maximální třecí sílu, kterou může utahovací síla šroubu vytvářet mezi vnější smykovou silou a kontaktní plochou desky jako mezní stav, tj. aby se zajistilo, že vnitřní a vnější smyková síla spoje nepřekročí maximální třecí sílu po celou dobu provozu. Nedochází k relativní smykové deformaci desky (původní mezera mezi šroubem a stěnou otvoru je vždy zachována). Ve smykovém návrhu je vysokopevnostní šroubový spoj s tlakem povolen, pokud vnější smyková síla překročí maximální třecí sílu, a relativní smyk mezi spojovanou deskou se deformuje, dokud se šroub nedotkne otvoru. stěna, pak spojení na dříku šroubu smykem a tlakem na stěnu otvoru a třecí síla mezi kontaktní plochou panelu spoje, nakonec k poškození hřídele smykem nebo tlakem na stěnu otvoru, jakož i k akceptování mezního stavu smyku. Stručně řečeno, vysokopevnostní šrouby třecího typu a vysokopevnostní šrouby s tlakovým ložiskem jsou ve skutečnosti stejný druh šroubů, ale konstrukce je...
Prokluzování se nebere v úvahu. Vysokopevnostní šrouby s třením nemohou prokluzovat, nenesou smykovou sílu, po prokluzování se konstrukce považuje za dosaženou stavu selhání a technologicky relativně vyspělou. Vysokopevnostní šrouby s tlakovým ložiskem se mohou prokluzovat a také snášejí smykovou sílu. Konečné poškození je ekvivalentní poškození běžných šroubů (smyk šroubu nebo rozdrcení ocelového plechu). Z hlediska použití:
Šroubové spojení hlavního prvku stavební konstrukce je obvykle vyrobeno z vysokopevnostních šroubů. Běžné šrouby lze znovu použít, vysokopevnostní šrouby nelze znovu použít. Vysoce pevné šrouby se obvykle používají pro trvalé spoje.
Vysoce pevné šrouby jsou předpjaté šrouby, třecí s momentovým klíčem pro aplikaci předepsaného předpětí, tlakové šrouby se odšroubují z hlavy švestky. Běžné šrouby mají špatnou smykovou odolnost a lze je použít v sekundárních konstrukčních dílech. Běžné šrouby stačí pouze utáhnout.
Běžné šrouby jsou obecně třídy 4.4, třídy 4.8, třídy 5.6 a třídy 8.8. Vysoce pevné šrouby jsou obvykle třídy 8.8 a 10.9, z nichž 10.9 je nejčastější.
8.8 je stejné jakosti jako 8.8S. Mechanické vlastnosti a metody výpočtu běžných šroubů a vysokopevnostních šroubů se liší. Napětí vysokopevnostních šroubů je v první řadě způsobeno aplikací předpětí P v jejich vnitřním prostoru a poté třecím odporem mezi kontaktní plochou spojovacího kusu, který nese vnější zatížení, a běžným šroubem, který přímo nese vnější zatížení.
Vysokopevnostní šroubové spojení má výhody jednoduché konstrukce, dobrých mechanických vlastností, rozebíratelnosti, odolnosti proti únavě a působení dynamického zatížení, což je velmi slibná metoda spojení.
Vysokopevnostní šroub se utahuje speciálním klíčem, aby se matice utáhla tak, že šroub vytvoří obrovské a kontrolované předpětí prostřednictvím matice a desky, které se spojí stejným předpětím. Působením předpětí se na povrchu spojovaného dílu vytvoří větší třecí síla. Je zřejmé, že pokud je axiální síla menší než tato třecí síla, prvek se neproklouzne a spoj se nepoškodí. To je princip vysokopevnostního šroubového spoje.
Vysokopevnostní šroubové spoje závisí na třecí síle mezi kontaktními plochami spojovaných částí, aby se zabránilo vzájemnému prokluzování. Aby byla na kontaktních plochách dostatečná třecí síla, je nutné zvýšit upínací sílu a součinitel tření kontaktních ploch prvků. Upínací síly mezi prvky se dosahuje předpětím šroubů, proto musí být šrouby vyrobeny z vysokopevnostní oceli, a proto se jim říká vysokopevnostní šroubové spoje.
U vysokopevnostního šroubového spoje má koeficient tření velký vliv na únosnost. Zkouška ukazuje, že koeficient tření je ovlivněn především tvarem kontaktní plochy a materiálem součásti. Pro zvýšení koeficientu tření kontaktní plochy se ve stavebnictví často používají metody, jako je pískování a čištění drátěným kartáčem, k ošetření kontaktní plochy součástí v oblasti spojení.
Čas zveřejnění: 8. června 2019