Naprężenia w blasze węzłowej

W połączeniu blach za pośrednictwem obustronnych nakładek siła z blachy przekazuje się poprzez łączniki na nakładki. Rozmieszczone na jednej półce lub na środniku. Zarówno wpływ mimośrodu e, jak i przekazywanie naprężeń z nie połączonych części kształtownika powodują koncentrację naprężeń wokół łączników i zmniejszenie nośności przekroju netto. Badania [21] wykazały, że wpływ ten rośnie w miarę zmniejszania się długości połączenia. Określić go można współczynnikiem redukującym nośność przekroju netto (program uprawnienia budowlane na komputer).
Zmniejszeniu nośności omawianych połączeń towarzyszy ograniczenie ciągliwości (wydłużenia całkowitego).

Porównanie zależności pomiędzy obciążeniem a wydłużeniem dla połączeń śrubowych zwykłych i połączeń spawanych jednej półki kątownika z blachą węzłową. Zniszczenie połączeń śrubowych następowało w przekroju netto. Sprężenie połączenia śrubami powodowało zmniejszenie wydłużenia w stosunku do połączeń zwykłych niesprężanych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Naprężenia w blasze węzłowej kratownicy, do której przymocowanych jest kilka prętów, osiągają stan sprężysto-plastyczny nawet przy niewielkich obciążeniach. Badania i analiza rozkładu tych naprężeń wykonywane są w przypadkach znacznych konsekwencji zniszczenia, w konstrukcjach obciążonych w sposób wielokrotnie zmienny (np. mosty, żurawie). W celu zapobieżenia pęknięciom blach węzłowych stosowana jest stal uspokojona o dobrej ciągliwości (A5 > 20%) (uprawnienia budowlane).

Naprężenia w blasze węzłowej sprawdzane są w strefie połączenia z prętem w przekroju zastępczym 8-8. Przekrojem krytycznym blachy węzłowej, połączonej z jednym prętem, jest przekrój 8-8. W przypadku łączenia kilku prętów z blachą należy unikać zachodzenia na siebie stref rozkładu naprężeń określonych ze względu na niebezpieczeństwo nadmiernej koncentracji naprężeń. Przekrojem krytycznym kształtownika jest przekrój A-A. Wymienione wyżej cechy połączeń kształtowników z blachami węzłowymi wpływają bardzo niekorzystnie na ich nośność przy obciążeniach wielokrotnie zmiennych (program egzamin ustny).

Rozpatrując stany graniczne nośności połączenia można wyróżnić następujące formy zniszczenia:
- ścięcie trzpienia łącznika,
- rozerwanie przekroju netto,
- ścięcie przekroju pomiędzy otworem a krawędzią blachy.

Zabezpieczenie przed ścięciem

W prawidłowo zaprojektowanych połączeniach elementów, których nośność jest wykorzystana, nośność łączników na ścinanie powinna być nie mniejsza niż wytrzymałość przekroju netto, a uplastycznienie przekroju brutto powinno być możliwe zanim zostanie rezerwany przekrój netto (opinie o programie). Warunek, przy wymiarowaniu łączonych elementów (blach i kształtowników), tylko w przekroju brutto powinien być spełniony dla = 0,75 - przy otworach wycinanych i dla </> = 0,85 przy otworach wierconych. W przypadku łączenia części ze stali ulepszanej cieplnie warunek ten stanowi istotne ograniczenie i skłania do zwiększenia bezpieczeństwa przy projektowaniu.

Zabezpieczenie przed ścięciem przekroju pomiędzy otworami lub między otwory a krawędzią blachy uzyskuje się przez dobór odległości otworów odpowiednio do wielkości siły jaką łącznik przekazuje przez docisk do ścianki otworu (segregator aktów prawnych).
Relacje te są właściwe w połączeniach na 1 lub 2 rzędy śrub (nitów). Przy większej liczbie rzędów śrub lub nitów nośność blach pomiędzy otworami okazuje się większa wskutek zmiany rozkładu sił pomiędzy łącznikami, w miarę odkształcania się części łączonych. Zawsze jednak ważna jest wzajemna zależność pomiędzy wielkością docisku do ścianki otworu a odległościami otworów, która pozwala je dobierać odpowiednio do potrzeb kształtowania konstrukcji.

Zarówno nadmierna owalizacja otworów, jak i wynikające z niej wzajemne przemieszczanie się części łączonych powodują osiągnięcie stanu granicznego użytkowania połączenia. Osiągnięcie tgo stanu następuje zwykle w elemencie łączonym, a nie w nakładkach (promocja 3 w 1). W przypadku gdy przy wymiarowaniu decyduje docisk w otworach nakładek, należy się liczyć z odginaniem tych nakładek na zewnątrz i z obniżeniem nośności połączenia.