- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálVYSOKÉ UENĂŤ TECHNICKÉ V BRN
FAKULTA STAVEBNĂŤ
DOC. ING. BOHUMIL STRAKA, CSc.
ING. KAREL SĂťKORA
DEVNÉ KONSTRUKCE
MODUL BO03 -M03
SPOJE DEVNĂťCH KONSTRUKCĂŤ
STUDIJNĂŤ OPORY
PRO STUDIJNĂŤ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
Jazyková korektura nebyla provedena, za jazykovou stránku odpovĂdá autor.
© Doc. Ing. Bohumil Straka, CSc, Ing. Karel Sýkora.
Obsah
OBSAH
1 Ăšvod ...............................................................................................................4
1.1 CĂle ........................................................................................................4
1.2 Požadované znalosti..............................................................................4
1.3 Doba potebná ke studiu........................................................................4
1.4 KlĂová slova.........................................................................................4
2 Spoje devných konstrukcà ........................................................................6
2.1 Tesaské spoje .......................................................................................6
2.1.1 Šikmé zapuštnà ......................................................................7
2.1.2 epové spoje...........................................................................9
2.2 Mechanické spoje deva......................................................................10
2.2.1 HebĂky .................................................................................11
2.2.2 StynĂkovĂ© desky s prolisovanĂ˝mi trny ...............................20
2.2.3 SvornĂky a kolĂky..................................................................22
2.2.4 Vruty .....................................................................................27
2.3 Lepené spoje .......................................................................................32
3 PĂklady .......................................................................................................35
3.1 Ĺ ikmĂ© jednoduchĂ© zapuštnĂ...............................................................35
3.2 epovĂ˝ spoj.........................................................................................36
3.3 StanovenĂ návrhovĂ© Ăşnosnosti hebĂkovĂ©ho spoje ..............................38
3.4 HebĂk na vytaĹľenĂ ..............................................................................41
3.5 VrutovĂ˝ spoj........................................................................................42
4 Kontrolnà otázky.........................................................................................45
5 Literatura ....................................................................................................46
Devné konstrukce
1 Ăšvod
Devo je jednĂm z prvnĂch stavebnĂch materiál, kterĂ© lovk pouĹľĂval uĹľ
v nejstaršĂch dobách. DevnĂ© konstrukce se v souasnĂ© dob uplatujĂ zejmĂ©-
na jako konstrukce zastešenĂ bytovĂ˝ch, administrativnĂch i vĂ˝robnĂch budov,
pĂpadn i cĂrkevnĂch objekt. Oblast tradinĂho vyuĹľitĂ devnĂ˝ch konstrukcĂ
pedstavujà halové objekty, zejména pro zemdlské úely, sportovnà a rekre-
anĂ objekty. Pro spojovánĂ prvk devnĂ˝ch konstrukcĂ se pouĹľĂvajĂ rznĂ©
spoje, kterĂ© penášejĂ vnitnĂ sĂly vznikajĂcĂ psobenĂm vnjšĂho zatĂĹľenĂ
z jednoho prvku do druhého. Spoje devných konstrukcà mohou být provede-
ny pomocĂ rznĂ˝ch spojovacĂch prostedk.
1.1 CĂle
CĂlem tohoto modulu je :
• UvĂ©st pehled spojovacĂch prostedk devnĂ˝ch konstrukcĂ
• Popsat zásady posuzovánĂ spoj devnĂ˝ch konstrukcĂ
• UvĂ©st podklady a vysvtlujĂcĂ obrázky pro vĂ˝poet spoj devnĂ˝ch kon-
strukcĂ
• Na ĂselnĂ˝ch pĂkladech dokumentovat postup pi návrhu
a posouzenĂ spoj devnĂ˝ch konstrukcĂ
1.2 Požadované znalosti
Ke zvládnutĂ a pochopenĂ následujĂcĂho uiva jsou teba znalosti stavebnĂ
mechaniky a pružnosti a pevnosti, mechanických vlastnostà materiál,
pouĹľĂvanĂ˝ch na stavebnĂ konstrukce. Pedpokládá se prostorová pedstavivost.
1.3 Doba potebná ke studiu
Celková optimálnà doba pro studium je velmi individuálnà a závisà zejména na
intenzĂvnosti studia a soustednosti tenáe na obsah textu. .
Celková doba pro prostudovánà modulu tedy inà cca 6 až 8 hodin, pokud budete
procházet i pĂklady, pak se doba prodloužà o 2 aĹľ 4 hodin.
1.4 KlĂová slova
Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ, tesaskĂ˝ spoj, kampovánĂ, plátovánĂ, šikmĂ©
zapuštnĂ, epovĂ˝ spoj, mechanickĂ˝ spoj, hebĂk, svornĂk, kolĂk, hmoĹľdĂk,
deska s prolisovanými trny, vrut, lepený spoj, jednostižnà spoj, dvojstižný
Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ
spoj, spoj devo – devo, deska – devo, roztee a vzdálenosti spojovacĂch
prostedk.
Devné konstrukce
2 Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ
K základm navrhovánà devných konstrukcà patà návrh konstrukce, výbr
nosnĂ©ho systĂ©mu, správnĂ© navrhovánĂ jednotlivĂ˝ch konstruknĂch prvk a jed-
noduchá montáž konstrukce.Devné konstrukce , jednotlivé nosné prvky i
spoje musĂ vyhovovat meznĂm stavm Ăşnosnosti i meznĂm stavm pouĹľitelnos-
ti. U devnĂ˝ch konstrukcĂ závisĂ pouĹľitelnost a trvanlivost pedevšĂm na návr-
hu spoj mezi jednotlivĂ˝mi konstruknĂmi prvky.
2.1 Tesaské spoje
Tesasky spojovanĂ© devnĂ© konstrukce vyuĹľĂvaly rozmanitĂ© spoje ( zapuštnĂ,
plátovánĂ, epovánĂ, kampovánĂ a dalšĂ).
Obr.2.1: ZákladnĂ tvary tesaskĂ˝ch spoj: (a) plátovánĂ, (b) šikmĂ© zapuštnĂ,
(c) epovánĂ, (d) kampovánĂ
Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ
V uzlovĂ˝ch bodech konstrukce se sbĂhajĂ dva nebo vĂce jednotlivĂ˝ch prvk.
Tyto spoje jsou zpravidla kontaktnĂ spoje, u nichĹľ jsou psobĂcĂ sĂly penášeny
pouze tlakovĂ˝m kontaktem a pĂpadn Ăşinkem tenĂ. U nkterĂ˝ch spoj se
navĂc pouĹľĂvajĂ devnĂ© nebo kovovĂ© spojovacĂ prostedky, kterĂ© bĹľn slouĹľĂ
k zabezpeenĂ polohy, mohou penášet i sĂly. Na obr. 2.1 a 2.2 jsou znázornny
typickĂ© základnĂ tvary plátovánĂ, šikmĂ©ho zapuštnĂ, epovánĂ a kampovánĂ.
Tesaské spoje jsou pomrn málo únosné, jejich výroba je pracná a spojena se
znanou ztrátou deva.
2.1.1 Ĺ ikmĂ© zapuštnĂ
Ĺ ikmĂ© zapuštnĂ je pĂpoj pro penos tlakovĂ˝ch sil šikmĂ˝ch vzpr do pásovĂ˝ch
devnĂ˝ch prvk. Tlaková sĂla vzpry je pitom penášena v elnĂ ploše zapuš-
tnĂ kontaktem a dále je zavedena do pásu prostednictvĂm smykovĂ©ho namá-
hánĂ zhlavĂ.
Obr. 2.2: TypickĂ© spoje na šikmĂ© zapuštnĂ: a) jednoduchĂ© elnĂ zapuštnĂ, b)
jednoduchĂ© patnĂ zapuštnĂ, c) dvojitĂ© zapuštnĂ.
Pro zajištnĂ polohy se dĂve asto pouĹľĂval pĂdavnĂ˝ ep, dnes se obvykle
pouĹľĂvá nároĹľnĂ hebĂk, vrut do deva, svornĂk nebo bonĂ pĂloĹľky pipojenĂ©
hebĂky. Pi navrhovánĂ spoje na šikmĂ© zapuštnĂ se ovuje, zda Ăşnosnost
ploch zapuštnà je dostatená. Pi bžných sklonech od 30° do 60° se uvažuje
Devné konstrukce
pro penos tlakovĂ˝ch sil pouze elnĂ ploch, ne zadnĂ plocha zapuštnĂ. Velikost
elnĂ plochy je dána šĂkou konstruknĂho prvku efb a hloubkou zapuštnĂ vt .
NávrhovĂ© naptĂ v elnĂ ploše záezu vyvozenĂ© tlakovou silou F , kterĂ© psobĂ
pod Ăşhlem a ke smru vláken, musĂ vyhovovat podmĂnce:
,0,
, , 2 2
,0, ,90,/ sin cos
c d
c d
c d c d
f
f fas a aÂŁ +
Pro penos co nejvtšà tlakovĂ© sĂly elnĂm zapuštnĂm je teba zvtšit sklon
elnĂ plochy tak, aby odpovĂdal polovinĂmu Ăşhlu b pipojenĂ vzpry
k pásovému devnému prvku. Návrhová hodnota tlakového naptà v šikmém
elnĂm zapuštnĂ, u nhoĹľ je elnĂ plocha odklonna vzhledem k pásu pod
Ăşhlem / 2b , se vypote ze vztahu:
2
, ,
cos ( / 2)d
c d
ef v
F
b ta
bs =
U patnĂho zapuštnĂ je plocha zapuštnĂ zpravidla v kolmĂ©m smru k podĂ©lnĂ©
ose vzpry a návrhová hodnota naptà v tlaku:
, ,
cosd
c d
ef v
F
b ta
bs =
DvojitĂ˝m šikmĂ˝m zapuštnĂm mĹľe bĂ˝t penesen souet sil, pĂslušejĂcĂ obma
plochám zapuštnĂ jen pi vysokĂ© pesnosti lĂcovánĂ, aby se na penosu sĂly
podĂlelo elnĂ i patnĂ zapuštnĂ.
SĂly zavedenĂ© plochou zapuštnĂ do pás musĂ bĂ˝t peneseny jako smykovĂ©
sĂly plochou zhlavĂ, za pedpokladu rovnomrnĂ©ho rozdlenĂ smykovĂ˝ch nap-
tĂ. Návrhová hodnota smykovĂ©ho naptĂ ja dána vztahem:
cosd
d
ef v
F
b l
bt =
U dvojitého zapuštnà nemajà být ob smykové plochy identické. Pro volbu
hloubek zapuštnà se doporuuje:
1 2 210 ,0,8v v vt t mm tÂŁ -
Pro stanovenà délky zhlavà patnà ásti dvojitého zapuštnà se má do výpotu
zavĂ©st celá vodorovná sĂla, tvoena sloĹľkami elnĂho a patnĂho zapuštnĂ.
MimostednĂ© zavedenĂ sĂly mĹľe vyvozovat v pipojovanĂ© tlaenĂ© vzpe pĂ-
davné ohybové momenty, které je teba pi posouzenà zohlednit. Ovit je teba
také únosnost pásu, který je namáhán tahem a ohybem.
Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ
2.1.2 epové spoje
epovĂ© spoje jsou pouĹľĂvány v tesaskĂ˝ch devnĂ˝ch konstrukcĂch od nejstar-
šĂch dob pro spoje jednotlivĂ˝ch konstruknĂch prvk penášejĂcĂ sĂly ve strop-
nĂch, stnovĂ˝ch i stešnĂch konstrukcĂch.
V dnešnĂ dob se z ekonomickĂ˝ch dvod pouĹľĂvajĂ epovĂ© spoje, kterĂ© je
moĹľnĂ© vyrábt pomocĂ vhodnĂ˝ch obrábcĂch stroj.
Obr. 2.3: epovĂ˝ spoj
Výška epu eh run provádnĂ˝ch spoj obvykle odpovĂdá jednĂ© tetin výšky
nosnĂku h .
Délky epu jsou obvykle v rozmezà 40 až 60 mm. Dlaby pro epy majà být
umĂstny centricky nebo v tlaenĂ© oblasti nosnĂku. OslabenĂ prezu dlaby pro
epy musà být pri navrhovánà uváženo.
PosuzovánĂ epovĂ˝ch spoj se provádĂ podle podmĂnky:
,
1,5 d
d v v d
e
V k f
bht = ÂŁ
kde eh je výška epu;
vk souinitel který zohleduje vliv geometrie epového spoje, které
jsou popsány výškou nosnĂku h , výškou epu eh a vzdálenostĂ x bodu pso-
benĂ zatĂĹľenĂ.
Pro epovĂ© spoje s dolnĂm epem je 1vk = ;
Pro stedov umĂstnĂ© epy je vk dáno menšà z hodnot: 1vk = , nebo
[ ] [ ]2
5
/ 1 / 0,8 / / /
v
e e e e
k
h h h h h x h h h h h
=
- + -
Devné konstrukce
Pro ovenĂ tlaku epu kolmo k vláknm musĂ bĂ˝t splnna podmĂnka:
,90, ,90 ,90,c d c c dk fs ÂŁ
Pro bĹľn pouĹľĂvanĂ© epovĂ© spoje lze pedpokládat souinitel ,90 1ck = .
2.2 Mechanické spoje deva
Mechanické spojovacà prostedky pro devo mohou být rozdleny podle zp-
sobu penosu sil mezi konstruknĂmi prvky do dvou skupin.
Jednu skupinu tvoĂ kolĂkovĂ© spojovacĂ prostedky. U nich je pi penosu sĂly
vyvozen jak ohyb kolĂk, tak i naptĂ v otlaenĂ stny otvoru a smykovĂ© naptĂ
deva podĂ©l dĂku. Do tĂ©to skupiny patĂ hebĂky, sponky, svornĂky, kolĂky a
vruty.
Druhá skupina zahrnuje spojovacà prostedky jako jsou vkládané a zalisované
hmoĹľdĂky a stynĂkovĂ© desky s prolisovanĂ˝mi trny, u nichĹľ docházĂ k penosu
sil v zásad na povrchu konstruknĂho prvku.
Je-li zatĂĹľenĂ ve spoji penášeno vĂce neĹľ jednĂm typem spojovacĂch prosted-
k, musĂ se uvážit vliv rznĂ˝ch vlastnostĂ spojovacĂch prostedk. SpojovacĂ
prostedky majĂ velmi rozdĂlnou poddajnost a nemá se pedpokládat jejich spo-
lupsobenĂ.
VĂ˝sledná návrhová sĂla pipadajĂcĂ na jeden kolĂkovĂ˝ prvek se stanovuje
podle obvyklĂ˝ch zásad – v závislosti na zpsobu namáhánĂ skupiny kolĂkovĂ˝ch
prvk:
- Skupina namáhaná silou psobĂcĂ ve stedu (tĹľišti) skupiny
Spoje devnĂ˝ch konstrukcĂ
- Skupina namáhaná silou procházejĂcĂ stedem skupiny a momentem
psobĂcĂm v rovin skupiny
Spoj penášĂ: - sĂlu pĂnou Vd
- moment Md,a = Md + Vd . a
Fd,1 je výslednice složek: ,1, dd v VF n=
,,1, 2d a id M
i
M rF
r=
2.2.1 HebĂky
HebĂky jsou nejastji pouĹľĂvanĂ˝m spojovacĂm prostedkem. Jsou vyrábny
v mnoha velikostech, tvarech a materiálech ( viz obr. 2.4)
Obr. 2.4: Tvary hebĂk: (a) kruhovĂ˝ drátnĂ˝ hebĂk, (b) šroubovĂ˝ hebĂk, (c)
drážkovanĂ˝ hebĂk, (d) zásobnĂk hebĂk pro strojnĂ zaráženĂ
Devné konstrukce
Pi provádnĂ hebĂkovĂ˝ch spojuje nkdy nutnĂ© pedvrtánĂ otvor pro hebĂky,
aby se zamezilo rozštpenĂ deva a umoĹľnilo zaráženĂ hebĂk do deva listna-
tých druh s vysokou hustotou. Z jehlinatých druh se má pedvrtávat u
douglasky a modĂnu. Prmr otvoru pitom nemá bĂ˝t vtšà neĹľ 80% prmru
hebĂku.
U devnĂ˝ch konstrukcĂ se hebĂky pouĹľĂvajĂ pedevšĂm pro jednostiĹľnĂ© pĂpo-
je devných pop. ocelových ástà nebo desek na bázi deva. Pi namáhánà na
stih mohou bĂ˝t dosaĹľeny vyššà únosnosti pouĹľitĂm hebĂk se tvercovĂ˝m pr-
ezem, nebo zapuštnĂm ocelovĂ˝ch plech do deva a zaráženĂ hebĂk bez
pedvrtánà otvor skrz plech s tlouškou do 2 mm. Pro zvýšenà únosnosti jek na
stih tak na vytaĹľenĂ se mohou pouĹľĂvat speciálnĂ hebĂky s profilovanĂ˝m dĂ-
kem (drážkovanĂ© nebo šroubovanĂ© hebĂky). VykazujĂ vtšà odolnost proti vy-
taženà a redukujà riziko rozštpenà deva.
HebĂkovĂ© spoje devo-devo
Pro hebĂky prmru do 8 mm se majĂ pouĹľĂvat následujĂcĂ hodnoty charakte-
ristických pevnostà v otlaenà pro všechny úhly k vláknm:
- bez pedvrtaných otvor 3, 0,082h k kf dr -= ( 2/N mm )
- s pedvrtanými otvory , 0,082(1 0,01 )h k kf d r= - ( 2/N mm )
kr se dosazuje v
3/kg m a d v mm.
Pro obyejnĂ© hladkĂ© hebĂky, kterĂ© jsou vyrobeny z ocelovĂ©ho drátu s mini-
málnĂ pevnosti v tahu 600 2/N mm , se majĂ pouĹľĂvat následujĂcĂ charakteris-
tické hodnoty plastického momentu únosnosti:
2,6
, 180y kM d Nmm= pro hebĂky kruhovĂ©ho prezu, a
2,6
, 270y kM d Nmm= pro hebĂky tvercovĂ©ho prezu, piemĹľ d se dosazuje
v mm.
Otvory pro hebĂky majĂ bĂ˝t pedvrtány ve dev s charakteristickou hustotou
3500 /kg m nebo vyššĂ.
Pro hladkĂ© hebĂky má bĂ˝t hloubka zaraĹľenĂ konce hebĂku nejmĂ©n 8d. Pro
krouĹľkovĂ© a závitovĂ© hebĂky má bĂ˝t hloubka zaraĹľenĂ konce hebĂku nejmĂ©n
6d.
Obvykle majĂ bĂ˝t ve spoji alespo dva hebĂky.
Návrhová Ăşnosnost pro jeden stih jednoho spojovacĂho prostedku spoj devo
– devo a deska – devo má být uvažována jako nejmenšà hodnota stanovená
podle následujĂcĂch vztah:
Spoje devných
Vloženo: 13.02.2012
Velikost: 1,48 MB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz