Normtoetsing van bouten en voorspanbouten volgens Russische normen

Bouten

Bouten worden gecontroleerd volgens SP 16, Art. 14.2. De trek kracht en afschuivingskracht in elke bout worden bepaald door eindige elementenanalyse. Wrikkrachten worden bepaald door eindige elementenanalyse en in rekening gebracht. Elk afschuivingsvlak wordt afzonderlijk gecontroleerd. De spijkerplaat wordt gecontroleerd op de som van de afschuivingskrachten in nabijgelegen vlakken.

Bout op afschuiving

Een bout belast door een rekenwaarde van de afschuivingskracht wordt ontworpen volgens Art. 14.2.9 en moet voldoen aan:

\[ N_s \le N_{bs} = R_{bs} A_b \gamma_b \gamma_c \]

waarbij:

• N_s – afschuivingskracht in één vlak van een bout
• N_bs – afschuivingsweerstand van de bout
• R_bs – rekenwaarde van de afschuivingssterkte van een bout – SP 16, Tabel 5
• A_b – bruto doorsnede-oppervlak van de bout
• γ_b – gebruiksfactor van de boutverbinding – SP 16, Tabel 41 – γ_b = 1,0 voor enkelvoudige boutverbinding en meervoudige boutverbinding met nauwkeurigheidsklasse A, γ_b = 0,9 voor meervoudige boutverbinding en nauwkeurigheidsklasse B en hoogsterkte bouten (R_bun ≥ 800 MPa)
• γ_c – gebruiksfactor – SP 16, Tabel 1, aanpasbaar in de norminstellingen

Elk afschuivingsvlak wordt afzonderlijk gecontroleerd.

Bout op trek

Een bout belast door een rekenwaarde van de trek kracht wordt ontworpen volgens SP 16, Art. 14.2.9 en moet voldoen aan:

\[ N_t ≤ N_{bt} = R_{bt} A_{bn} \gamma_c \]

waarbij:

• N_t – trek kracht in een bout
• N_bt – trekweerstand van de bout
• R_bt – rekenwaarde van de treksterkte – SP 16, Tabel 5
• A_bn – netto doorsnede-oppervlak van een bout
• γ_c – gebruiksfactor – SP 16, Tabel 1, aanpasbaar in de norminstellingen

Bout belast door gecombineerde afschuiving en trek

Een bout gelijktijdig belast door afschuivings- en trekkrachten wordt ontworpen volgens SP 16, Art. 14.2.13 en moet voldoen aan:

\[ \sqrt{\left ( \frac{N_t}{N_{bt}} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_s}{N_{bs}} \right ) ^2} \le 1.0 \]

waarbij:

• N_t – trek kracht in een bout
• N_bt – trekweerstand van de bout
• N_s – afschuivingskracht in één vlak van een bout
• N_bs – afschuivingsweerstand van de bout

Bouten op spijkerdruk

Een plaat belast door een spijkerdruk kracht ten gevolge van een bout op afschuiving wordt ontworpen volgens SP 16, Art. 14.2.9 en moet voldoen aan:

\[ N_s ≤ N_{bp} = R_{bp} d_b t \gamma_b \gamma_c \]

waarbij:

• N_s – afschuivingskracht in een bout die aangrijpt op een plaat
• N_bp – spijkerdrukweerstand van een plaat
• R_bp – rekenwaarde van de spijkerdruksterkte; R_bp = 1,6 · R_u voor nauwkeurigheidsklasse A en R_bp = 1,35 · R_u voor nauwkeurigheidsklasse B – SP 16, Tabel 5
• R_un – treksterkte van het verbonden element
• d_b – boutdiameter
• t – dikte van de plaat
• γ_b – gebruiksfactor van de boutverbinding – SP 16, Tabel 41
• γ_c – gebruiksfactor – SP 16, Tabel 1, aanpasbaar in de norminstellingen

Elke plaat wordt afzonderlijk gecontroleerd en het maatgevende geval wordt weergegeven. SP 16 geeft geen gebruiksfactor voor boutverbindingen, γ_b, voor gevallen buiten de detailleringsgrenzen. Daarom wordt de spijkerdrukcontrole voor dergelijke gevallen niet uitgevoerd.

Wrijvingsverbindingen

Voor wrijvingsverbindingen moet glijding worden beperkt en gecontroleerd volgens SP 16, Art. 14.3. Deze bouten moeten ook worden gecontroleerd als spijkerdrukverbinding voor de uiterste grenstoestand na het optreden van glijding. Een bout belast door een afschuivingskracht moet voldoen aan:

\[ N_s \le N_{bf} = Q_{bh} \gamma_b \gamma_c \]

waarbij:

• N_s – afschuivingskracht op één voorspanbout en één wrijvingsvlak
• N_bf – glijweerstand van één voorspanbout en één wrijvingsvlak
• Q_bh = R_bh A_bn μ / γ_h – rekenwaarde van de glijweerstand van één voorspanbout en één wrijvingsvlak
• R_bh = 0,7 · R_bun – rekenwaarde van de voorspankracht in de voorspanbout – SP 16, Art. 6.7
• R_bun – treksterkte van de bout
• A_bn – trekspanningsoppervlak
• μ – wrijvingscoëfficiënt voor voorspanbouten – SP 16, Tabel 42, aanpasbaar in de norminstellingen
• γ_h – coëfficiënt bij het aanspannen van bouten – SP 16, Tabel 42
  • Normale gaten: statische belasting, Δ ≤ 4 mm; dynamische belasting, Δ ≤ 1 mm:
    • γ_h = 1,12 voor μ ≥ 0,42
    • γ_h = 1,17 voor 0,35 ≤ μ < 0,42
    • γ_h = 1,30 voor μ < 0,35
  • Oversized gaten: statische belasting, Δ > 4 mm; dynamische belasting, Δ > 1 mm:
    • γ_h = 1,70 voor μ < 0,35
    • γ_h = 1,35 voor μ ≥ 0,35
• Δ – verschil tussen de diameter van het boutgat en de diameter van de bout
• γ_b – gebruiksfactor van de wrijvingsverbinding – SP 16, Art. 14.3.4
• γ_c – gebruiksfactor – SP 16, Tabel 1, aanpasbaar in de norminstellingen

Statische of dynamische belasting kan worden ingesteld in de norminstellingen.

Het aantal effectieve contactvlakken, κ, is altijd gelijk aan 1, omdat elk contactvlak afzonderlijk wordt gecontroleerd.

Volgens SP 16, Art. 14.3.6, voor bouten in wrijvingsverbindingen belast door gecombineerde afschuiving en trek, wordt de gebruiksfactor van de wrijvingsverbinding, γ_b, vermenigvuldigd met:

\[ \gamma_b = \gamma_b \cdot \left ( 1 - \frac{N_t}{P_b} \right ) \]

waarbij:

• N_t – trek kracht in een bout
• P_b = R_bh A_bn – voorspankracht in een bout
• R_bh = 0,7 · R_bun – rekenwaarde van de voorspankracht in de voorspanbout – SP 16, Art. 6.7
• A_bn – trekspanningsoppervlak

Wrijvingsverbindingen moeten ook worden gecontroleerd voor de uiterste grenstoestand. Het bouttype moet worden gewijzigd naar spijkerdruk – trek/afschuiving interactie, de belastingen moeten dienovereenkomstig worden verhoogd en de verbinding moet opnieuw worden gecontroleerd.