Wytrzymałość zmęczeniowa
Oprócz odkształceń zachodzących w płaszczyznach styków półek kątowników ze środnikiem występuje w strefie rozciąganej rozginanie półek kątowników oraz działanie efektu dźwigni w śrubach połączenia doczołowego. Według pracy [26] śruby rozciągane w połączeniu doczołowym mogą być obliczane na połowę momentu, który przenosi połączenie płaszczyzn środnika belki (program uprawnienia budowlane na komputer).
Większą sztywność od tego rodzaju połączeń mają połączenia śrubowe środnika belki z półką kątownika, którego druga półka jest przyspawana na przykład do słupa lub podciągu.
We wszystkich omawianych przypadkach połączenia śrubowe zwykłe i pasowane mają zdolność do obrotu, pozwalającą na utworzenie przegubu plastycznego w przęśle belki swobodnie podpartej przy L/h <24 (L- rozpiętość, h - wysokość belki).
Wytrzymałość zmęczeniowa połączenia śrubowego o określonej charakterystyce geometrycznej zmienia się w zależności od widma obciążenia (amplitudy i liczby cykli naprężeń). Nie zależy ona od kategorii wytrzymałości stali łączonych elementów ani od klasy śrub (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
ma kątownikami [39]. Na rys. 4-14- jest widoczne w jakim stopniu zmienia się nośność i odkształcalność połączeń z jednym rzędem śrub zależnie od odległości śrub od krawędzi oraz w przypadku stosowania otworów owalnych (linie przerywane). Rozmieszczenie tej samej liczby śrub w dwóch rzędach powoduje zmniejszenie nośności i odkształcalności połączeń. Przyczyną tego jest zarówno zmniejszenie przekroju krytycznego, jak i zwiększenie mimośrodu siły obciążającej.
W połączeniach blach z obustronnymi nakładkami pęknięcia pod wpływem obciążeń wielokrotnie zmiennych powstają zwykle w sąsiedztwie otworów na śruby w najbardziej wytężonym przekroju netto blachy łączonej. Inicjują je mikropęknięcia na krawędziach otworów, na powierzchniach blach wokół otworów w strefie szerokości zewnętrznych krawędziach blach, szczególnie w przypadkach ich nierówności (uprawnienia budowlane).
Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej
W jednociętych połączeniach na zakład, nie usztywnionych przed zginaniem, wytrzymałość zmęczeniowa części łączonych ulega znacznemu obniżeniu wskutek wpływu zginania. Tego rodzaju połączenia mogą być stosowane przy obciążeniu wielokrotnie zmiennym tylko w przypadku odpowiedniego usztywnienia łączonych części, zapobiegającego ich zginaniu. Zginanie wywołane mimo- środowym położeniem siły w stosunku do płaszczyzny styku, występujące również w połączeniach kształtowników, zwiększa koncentrację naprężeń i rozwój stref uplastycznienia w przekrojach krytycznych A-A (program egzamin ustny).
Wytrzymałość zmęczeniowa maleje wówczas do ok. 80% wytrzymałości połączeń, w których zginanie nie występuje.
Zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej połączenia można uzyskać przez:
- wyeliminowanie zginania łączonych części zarówno w płaszczyźnie połączenia, jak i w płaszczyźnie do niej prostopadłej,
- złagodzenia karbów w strefie inicjowania pęknięć poprzez staranną obróbkę mechaniczną,
- zmniejszenie liczby śrub w przekroju krytycznym, przy odpowiednim jej zwiększeniu w pozostałych przekrojach,
- zwiększenie pól przekrojów części łączonych (obniżenie amplitudy naprężeń) (opinie o programie).
Zależności pomiędzy wytrzymałością zmęczeniową a liczbą cykli naprężeń w przekrojach elementów rozciąganych [94]. Linia A jest właściwa dla elementów starannie obrobionych mechanicznie, linia 8 zaś w przypadkach, gdy nie obrobione po cięciu termicznym krawędzie są regularne i pozbawione pęknięć, a naroża wklęsłe są wyokrąglone i wygładzone mechanicznie (segregator aktów prawnych).
Podano również linie Ci D charakteryzujące wytrzymałość zmęczeniową połączeń spawanych. Wytrzymałość zmęczeniową przyjmuje się jako największy zakres (podwójną amplitudę) naprężeń AaR przy określonej liczbie cykli Nc naprężeń rozciągających (promocja 3 w 1).
