การตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวตามมาตรฐาน Hong Kong Code
สลักเกลียวรับแรงดึง
ความต้านทานแรงดึงของสลักเกลียวได้รับการตรวจสอบตาม Cl. 9.3.7.1 ดังนี้:
\[ P_t = A_s \cdot p_t \]
โดยที่:
- \(A_s\) – พื้นที่หน้าตัดรับความเค้นดึง
- \(p_t\) – กำลังรับแรงดึงที่ได้จากตาราง 9.8
แรงงัดถูกนำมาพิจารณาโดยการวิเคราะห์ด้วยวิธี Finite Element
สลักเกลียวรับแรงเฉือน
ความสามารถรับแรงเฉือนของสลักเกลียวถูกกำหนดตาม Cl. 9.3.6.1.1 ดังนี้:
\[ P_s = p_s \cdot A_s \]
โดยที่:
- \(p_s\) – ค่าการออกแบบกำลังรับแรงเฉือนที่ได้จากตาราง 9.5
- \(A_s\) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงเฉือนที่มีประสิทธิผล; \(A_s = A_t\) หากเกลียวถูกตัดผ่านโดยระนาบแรงเฉือน มิฉะนั้น \(A_s\) จะถูกนำมาเป็นพื้นที่หน้าตัดของแกนสลักเกลียว
- \(A_t\) – พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึง
ตาม Cl. 9.3.6.1.6 เมื่อสลักเกลียวผ่านแผ่นรองที่มีความหนา \(t_{pa}\) มากกว่าหนึ่งในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ \(d\) ความสามารถรับแรงเฉือน \(P_s\) ควรลดลงโดยคูณด้วยตัวประกอบลด \(\beta_p\) ที่ได้จาก:
\[ \beta_p = \frac{9d}{8d+3t_{pa}} \le 1 \]
สลักเกลียวรับแรงดึงและแรงเฉือนร่วมกัน
การรวมกันของแรงดึงและแรงเฉือนได้รับการตรวจสอบตาม Cl. 9.3.8.1 ดังนี้:
\[ \frac{F_s}{P_s} + \frac{F_{tot}}{P_t} \le 1.4 \]
โดยที่:
- \(F_s\) – แรงเฉือนในสลักเกลียว
- \(P_s\) – ความต้านทานแรงเฉือนของสลักเกลียว
- \(F_{tot}\) – แรงดึงรวมที่กระทำในสลักเกลียวรวมถึงแรงงัด
- \(P_t\) – ความต้านทานแรงดึงของสลักเกลียว
สลักเกลียวรับแรงกด
ความสามารถรับแรงกดของสลักเกลียว ถูกกำหนดตาม Cl. 9.3.6.1.2 ดังนี้:
\[ P_{bb} = d \cdot t_p \cdot p_{bb} \]
โดยที่:
- \(d\) – เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว
- \(t_p\) – ความหนาของแผ่นที่เชื่อมต่อ
- \(p_{bb}\) – กำลังรับแรงกดของสลักเกลียวที่ได้จากตาราง 9.6
แต่ละแผ่นได้รับการตรวจสอบแยกกันและแสดงผลที่เลวร้ายที่สุด
ความสามารถรับแรงกดของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ ถูกกำหนดตาม Cl. 9.3.6.1.3 โดยเป็นค่าต่ำสุดของต่อไปนี้:
\[ P_{bs} = k_{bs} \cdot d \cdot t_p \cdot p_{bs} \]
\[ P_{bs} = 0.5 \cdot k_{bs} \cdot e \cdot t_p \cdot p_{bs} \]
\[ P_{bs} = 1.5 \cdot l_c \cdot t_p \cdot U_s \le 2.0 \cdot d \cdot t_p \cdot U_b \]
โดยที่:
- \(k_{bs}\) – สัมประสิทธิ์รู ซึ่งกำหนดเป็น
- สำหรับรูมาตรฐาน \(k_{bs} = 1.0\)
- สำหรับรูขนาดใหญ่กว่ามาตรฐานและรูร่องสั้น \(k_{bs} = 0.7\)
- สำหรับรูร่องยาว \(k_{bs} = 0.5\)
- \(d\) – เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว
- \(t_p\) – ความหนาของแผ่นที่เชื่อมต่อ
- \(p_{bs}\) – กำลังรับแรงกดของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ
- สำหรับเหล็กเกรด S275, \(p_{bs} = 460\) MPa
- สำหรับเหล็กเกรด S355, \(p_{bs} = 550\) MPa
- สำหรับเหล็กเกรด S460, \(p_{bs} = 670\) MPa
- สำหรับเหล็กเกรดอื่นๆ, \(p_{bs} = 0.67 (U_s+Y_s)\)
- \(e\) – ระยะขอบในทิศทางของแรงเฉือนวัดจากแนวกึ่งกลางของสลักเกลียว
- \(l_c\) – ระยะสุทธิระหว่างขอบรับแรงกดของรูและขอบใกล้ของรูที่อยู่ติดกันในทิศทางการถ่ายแรงเดียวกัน
- \(U_s\) – กำลังดึงต่ำสุดของแผ่นที่เชื่อมต่อ
- \(Y_s\) – กำลังครากลักษณะเฉพาะของแผ่นที่เชื่อมต่อ
- \(U_b\) – กำลังดึงต่ำสุดที่กำหนดของสลักเกลียว