Obliczenia nośności śrub

Obliczeniowa nośność śrub na rozciąganie i ścinanie

16 października, 2021

Obliczeniowa nośność śrub na rozciąganie oraz ścinanie należy do podstawowych obliczeń, jakie trzeba wykonać sprawdzając nośność połączeń śrubowych. Jest to niezwykle ważne, ponieważ przekroczenie nośności śrub w zależności od rodzaju obciążeń może prowadzić do rozerwania lub ścięcia trzpienia śruby. Jak zatem obliczyć nośność śrub na rozciąganie oraz ścinanie?

Obliczeniowa nośność śrub na rozciąganie

Zgodnie z normą PN-EN 1993-1-8 obliczeniową nośność śrub na rozciąganie należy wyznaczyć z następującego wzoru:

\[
F_{t,Rd} =\frac{0,9 \cdot f_{ub} \cdot A_s}{γ_{M2}}
\]

gdzie:

f_ub – charakterystyczna wytrzymałość śruby,
A_s – czynne pole przekroju rdzenia śruby przy rozciąganiu,
γ_M2 = 1,25 – częściowy współczynnik materiałowy przyjmowany podczas sprawdzania nośności połączeń śrubowych.

Obliczeniowa nośność śrub na ścinanie

Zgodnie z normą PN-EN 1993-1-8 obliczeniową nośność śrub na ścinanie należy wyznaczyć z następującego wzoru:

\[
F_{t,Rd} =\frac{α_v \cdot f_{ub} \cdot A_i}{γ_{M2}}
\]

gdzie:

α_v – współczynnik zmniejszający wynosi:
- w przypadku, gdy ścinanie występuje poza gwintowaną częścią śruby to α_v = 0,6,
- gdy ścinanie występuje w nagwintowanej części śruby to współczynnik zmniejszający wynosi odpowiednio:
  - α_v = 0,6, w przypadku śrub klasy 4.6, 5.6, 8.8,
  - α_v = 0,5, w przypadku śrub klasy 4.8, 5.8, 6.9 i 10.9.
A – pole przekroju śruby biorące udział w ścinaniu:
- w przypadku, gdy ścinanie występuje poza nagwintowaną częścią śruby to A_i stanowi pole trzpienia śruby,
- gdy ścinanie występuje w nagwintowanej części śruby to A_i = A_s, w którym A_s stanowi czynne pole przekroju (pole przekroju rdzenia śruby).
γ_M2 = 1,25 – częściowy współczynnik materiałowy przyjmowany podczas, gdy sprawdzana jest nośność połączeń śrubowych.