Connection designSteelKnowledge baseConnectionCBFEM

การตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวและสลักเกลียวอัดแรงล่วงหน้าตามมาตรฐานออสเตรเลีย

บทความนี้มีให้บริการใน

แปลโดย AI จากภาษาอังกฤษ

แรงในสลักเกลียวรวมถึงแรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ ความต้านทานของสลักเกลียวถูกตรวจสอบตามข้อกำหนดของมาตรฐาน

สลักเกลียว

สลักเกลียวถูกตรวจสอบตามบทที่ 9.2 การออกแบบสลักเกลียว แรงดึงและแรงเฉือนในสลักเกลียวแต่ละตัวถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ แรงงัดถูกนำมาพิจารณาตามที่ข้อ 9.1.8 แนะนำ แรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ แต่ละระนาบแรงเฉือนถูกตรวจสอบแยกกัน แผ่นที่รับแรงกดถูกตรวจสอบเทียบกับผลรวมของแรงเฉือนที่ระนาบใกล้เคียง

สลักเกลียวรับแรงเฉือน

สลักเกลียวที่รับแรงเฉือนตามการออกแบบถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.1 และต้องเป็นไปตาม:

V_f^* \le \phi V_f

โดยที่:

$V f * - แรงเฉือนตามการออกแบบ$
$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V f = 0.62 f uf A - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$f uf - กำลังดึงต่ำสุดของสลักเกลียวตามที่ระบุในตาราง 9.2.1$
$A - พื้นที่หน้าตัดของสลักเกลียวซึ่งเท่ากับ A c หรือ A o ซึ่งเป็นพื้นที่หน้าตัดที่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กสุดของสลักเกลียวตามที่กำหนดใน AS 1275 หรือพื้นที่หน้าตัดก้านเรียบระบุของสลักเกลียวตามลำดับ แต่ละระนาบแรงเฉือนถูกตรวจสอบแยกกัน$

ค่าของ A c ในซอฟต์แวร์ถูกประมาณด้วยฟังก์ชัน:

A c = 0.0000163 \cdot A s 2 + 0.91682 \cdot A s - 0.85375

ความแตกต่างสูงสุดคือ 0.8 mm 2 หรือ 0.5 %

ตัวประกอบลดค่าที่ให้ไว้ในตาราง 9.2.2.1 เพื่อคำนึงถึงความยาวของการเชื่อมต่อแบบทับซ้อนด้วยสลักเกลียวเท่ากับ 1.0 การลดค่าถูกนำไปใช้โดยอัตโนมัติโดยการตรวจสอบสลักเกลียวแต่ละตัวแยกกัน

ตาม Cl. 9.2.2.5 สำหรับการเชื่อมต่อที่แผ่นเติมมีความหนาเกิน 6 mm กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียวต้องลดลง 15 % สำหรับการเชื่อมต่อที่มีหลายระนาบแรงเฉือน การลดค่าจะถูกนำไปใช้กับทุกระนาบแรงเฉือน

สลักเกลียวรับแรงดึง

สลักเกลียวที่รับแรงดึงตามการออกแบบถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.2 และต้องเป็นไปตาม:

N_{tf}^* \le \phi N_{tf}

โดยที่:

$N tf * - แรงดึงตามการออกแบบ$
$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$N tf = A s f uf - กำลังรับแรงดึงระบุของสลักเกลียว$
$A s - พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึงของสลักเกลียวตามที่ระบุใน AS 1275$
$f uf - กำลังดึงต่ำสุดของสลักเกลียวตามที่ระบุในตาราง 9.2.1$

สลักเกลียวรับแรงเฉือนและแรงดึงร่วมกัน

สลักเกลียวที่ต้องต้านทานทั้งแรงเฉือนและแรงดึงตามการออกแบบในเวลาเดียวกันถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.3 และต้องเป็นไปตาม:

\left ( \frac{V_f^*}{\phi V_f} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{tf}} \right ) ^2 \le 1.0

โดยที่:

$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$

แผ่นรับแรงกด

แผ่นที่รับแรงกดตามการออกแบบเนื่องจากสลักเกลียวรับแรงเฉือนถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.4 และต้องเป็นไปตาม:

V_b^* \le ϕ V_b

โดยที่:

$ϕ = 0.9 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V_b = 3.2 d_f t_p f_{up} \le a_e t_p f_{up}$
$d f - เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว$
$t p - ความหนาของแผ่น$
$f up - กำลังดึงของแผ่น$
$a e - ระยะต่ำสุดจากขอบรูถึงขอบแผ่น วัดในทิศทางของส่วนประกอบของแรง บวกครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียว ขอบของแผ่นให้ถือว่ารวมถึงขอบของรูสลักเกลียวที่อยู่ติดกัน$

การเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน

สำหรับการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน การเลื่อนในสภาวะขีดจำกัดการใช้งานต้องถูกจำกัดและออกแบบตาม Cl. 9.2.3 สลักเกลียวเหล่านี้ควรถูกตรวจสอบในฐานะแบบรับแรงกดสำหรับสภาวะขีดจำกัดกำลังด้วย สลักเกลียวที่รับแรงเฉือนต้องเป็นไปตาม:

V_{sf}^* \le ϕ V_{sf}

โดยที่:

$ϕ = 0.7 - ตัวประกอบกำลัง (บทที่ 3.5.5) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V sf = μ N ti k h - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$μ = 0.35 - ตัวประกอบการเลื่อนตามที่ระบุในข้อ 9.2.3.2 แก้ไขได้ใน Code setup$
$N ti - แรงดึงต่ำสุดของสลักเกลียวขณะติดตั้งตามที่ระบุในข้อ 15.2.2.2$

เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว	แรงดึงอัดแรงล่วงหน้าต่ำสุดของสลักเกลียว [kN]
M16	95
M20	145
M24	210
M30	335
M36	490
อื่นๆ	$A_s \cdot 600$ MPa

k _h – ตัวประกอบสำหรับประเภทรูที่แตกต่างกัน ตามที่ระบุในข้อ 9.2.3.1 และ 14.3.2
- $k h = 1 สำหรับรูมาตรฐาน (+2 mm สำหรับ d f \leq 24 mm, +3 mm ในกรณีอื่น)$
- $k h = 0.85 สำหรับรูแบบยาวสั้น (ความยาวรู \leq max(1.33 d f, d f + 10 mm)) และรูขนาดใหญ่กว่ามาตรฐาน$
- $k h = 0.70 สำหรับรูแบบยาว$

จำนวนผิวสัมผัสที่มีประสิทธิผล n ei มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ เนื่องจากแต่ละผิวสัมผัสถูกตรวจสอบแยกกัน

สลักเกลียวในการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทานที่รับ แรงเฉือนและแรงดึงร่วมกัน ต้องเป็นไปตาม:

\left ( \frac{V_{sf}^*}{ϕ V_{sf}} \right ) + \left ( \frac{N_{tf}^*}{ϕ N_{tf}} \right ) \le 1.0

โดยที่:

$V sf * - แรงเฉือนตามการออกแบบบนสลักเกลียวในระนาบของผิวสัมผัส$
$N tf * - แรงดึงตามการออกแบบบนสลักเกลียว$
$ϕ = 0.7 - ตัวประกอบกำลัง (บทที่ 3.5.5) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V sf - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$N tf = N ti - กำลังรับแรงดึงระบุของสลักเกลียวซึ่งเท่ากับแรงดึงต่ำสุดของสลักเกลียวขณะติดตั้ง$

การเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทานควรถูกตรวจสอบสำหรับสภาวะขีดจำกัดกำลังด้วย ควรเปลี่ยนประเภทสลักเกลียวเป็นแบบรับแรงกด - ปฏิสัมพันธ์แรงดึง/แรงเฉือน เพิ่มแรงกระทำตามความเหมาะสม และตรวจสอบจุดต่ออีกครั้ง

Connection designSteelKnowledge baseConnectionCBFEM

การตรวจสอบตามมาตรฐานของสลักเกลียวและสลักเกลียวอัดแรงล่วงหน้าตามมาตรฐานออสเตรเลีย

บทความนี้มีให้บริการใน

แปลโดย AI จากภาษาอังกฤษ

แรงในสลักเกลียวรวมถึงแรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ ความต้านทานของสลักเกลียวถูกตรวจสอบตามข้อกำหนดของมาตรฐาน

สลักเกลียว

สลักเกลียวถูกตรวจสอบตามบทที่ 9.2 การออกแบบสลักเกลียว แรงดึงและแรงเฉือนในสลักเกลียวแต่ละตัวถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ แรงงัดถูกนำมาพิจารณาตามที่ข้อ 9.1.8 แนะนำ แรงงัดถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ แต่ละระนาบแรงเฉือนถูกตรวจสอบแยกกัน แผ่นที่รับแรงกดถูกตรวจสอบเทียบกับผลรวมของแรงเฉือนที่ระนาบใกล้เคียง

สลักเกลียวรับแรงเฉือน

สลักเกลียวที่รับแรงเฉือนตามการออกแบบถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.1 และต้องเป็นไปตาม:

V_f^* \le \phi V_f

โดยที่:

$V f * - แรงเฉือนตามการออกแบบ$
$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V f = 0.62 f uf A - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$f uf - กำลังดึงต่ำสุดของสลักเกลียวตามที่ระบุในตาราง 9.2.1$
$A - พื้นที่หน้าตัดของสลักเกลียวซึ่งเท่ากับ A c หรือ A o ซึ่งเป็นพื้นที่หน้าตัดที่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กสุดของสลักเกลียวตามที่กำหนดใน AS 1275 หรือพื้นที่หน้าตัดก้านเรียบระบุของสลักเกลียวตามลำดับ แต่ละระนาบแรงเฉือนถูกตรวจสอบแยกกัน$

ค่าของ A c ในซอฟต์แวร์ถูกประมาณด้วยฟังก์ชัน:

A c = 0.0000163 \cdot A s 2 + 0.91682 \cdot A s - 0.85375

ความแตกต่างสูงสุดคือ 0.8 mm 2 หรือ 0.5 %

ตัวประกอบลดค่าที่ให้ไว้ในตาราง 9.2.2.1 เพื่อคำนึงถึงความยาวของการเชื่อมต่อแบบทับซ้อนด้วยสลักเกลียวเท่ากับ 1.0 การลดค่าถูกนำไปใช้โดยอัตโนมัติโดยการตรวจสอบสลักเกลียวแต่ละตัวแยกกัน

ตาม Cl. 9.2.2.5 สำหรับการเชื่อมต่อที่แผ่นเติมมีความหนาเกิน 6 mm กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียวต้องลดลง 15 % สำหรับการเชื่อมต่อที่มีหลายระนาบแรงเฉือน การลดค่าจะถูกนำไปใช้กับทุกระนาบแรงเฉือน

สลักเกลียวรับแรงดึง

สลักเกลียวที่รับแรงดึงตามการออกแบบถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.2 และต้องเป็นไปตาม:

N_{tf}^* \le \phi N_{tf}

โดยที่:

$N tf * - แรงดึงตามการออกแบบ$
$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$N tf = A s f uf - กำลังรับแรงดึงระบุของสลักเกลียว$
$A s - พื้นที่หน้าตัดรับแรงดึงของสลักเกลียวตามที่ระบุใน AS 1275$
$f uf - กำลังดึงต่ำสุดของสลักเกลียวตามที่ระบุในตาราง 9.2.1$

สลักเกลียวรับแรงเฉือนและแรงดึงร่วมกัน

สลักเกลียวที่ต้องต้านทานทั้งแรงเฉือนและแรงดึงตามการออกแบบในเวลาเดียวกันถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.3 และต้องเป็นไปตาม:

\left ( \frac{V_f^*}{\phi V_f} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{tf}} \right ) ^2 \le 1.0

โดยที่:

$ϕ = 0.8 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$

แผ่นรับแรงกด

แผ่นที่รับแรงกดตามการออกแบบเนื่องจากสลักเกลียวรับแรงเฉือนถูกออกแบบตาม Cl. 9.2.2.4 และต้องเป็นไปตาม:

V_b^* \le ϕ V_b

โดยที่:

$ϕ = 0.9 - ตัวประกอบกำลัง (ตาราง 3.4) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V_b = 3.2 d_f t_p f_{up} \le a_e t_p f_{up}$
$d f - เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักเกลียว$
$t p - ความหนาของแผ่น$
$f up - กำลังดึงของแผ่น$
$a e - ระยะต่ำสุดจากขอบรูถึงขอบแผ่น วัดในทิศทางของส่วนประกอบของแรง บวกครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียว ขอบของแผ่นให้ถือว่ารวมถึงขอบของรูสลักเกลียวที่อยู่ติดกัน$

การเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน

สำหรับการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทาน การเลื่อนในสภาวะขีดจำกัดการใช้งานต้องถูกจำกัดและออกแบบตาม Cl. 9.2.3 สลักเกลียวเหล่านี้ควรถูกตรวจสอบในฐานะแบบรับแรงกดสำหรับสภาวะขีดจำกัดกำลังด้วย สลักเกลียวที่รับแรงเฉือนต้องเป็นไปตาม:

V_{sf}^* \le ϕ V_{sf}

โดยที่:

$ϕ = 0.7 - ตัวประกอบกำลัง (บทที่ 3.5.5) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V sf = μ N ti k h - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$μ = 0.35 - ตัวประกอบการเลื่อนตามที่ระบุในข้อ 9.2.3.2 แก้ไขได้ใน Code setup$
$N ti - แรงดึงต่ำสุดของสลักเกลียวขณะติดตั้งตามที่ระบุในข้อ 15.2.2.2$

เส้นผ่านศูนย์กลางระบุของสลักเกลียว	แรงดึงอัดแรงล่วงหน้าต่ำสุดของสลักเกลียว [kN]
M16	95
M20	145
M24	210
M30	335
M36	490
อื่นๆ	$A_s \cdot 600$ MPa

k _h – ตัวประกอบสำหรับประเภทรูที่แตกต่างกัน ตามที่ระบุในข้อ 9.2.3.1 และ 14.3.2
- $k h = 1 สำหรับรูมาตรฐาน (+2 mm สำหรับ d f \leq 24 mm, +3 mm ในกรณีอื่น)$
- $k h = 0.85 สำหรับรูแบบยาวสั้น (ความยาวรู \leq max(1.33 d f, d f + 10 mm)) และรูขนาดใหญ่กว่ามาตรฐาน$
- $k h = 0.70 สำหรับรูแบบยาว$

จำนวนผิวสัมผัสที่มีประสิทธิผล n ei มีค่าเท่ากับ 1 เสมอ เนื่องจากแต่ละผิวสัมผัสถูกตรวจสอบแยกกัน

สลักเกลียวในการเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทานที่รับ แรงเฉือนและแรงดึงร่วมกัน ต้องเป็นไปตาม:

\left ( \frac{V_{sf}^*}{ϕ V_{sf}} \right ) + \left ( \frac{N_{tf}^*}{ϕ N_{tf}} \right ) \le 1.0

โดยที่:

$V sf * - แรงเฉือนตามการออกแบบบนสลักเกลียวในระนาบของผิวสัมผัส$
$N tf * - แรงดึงตามการออกแบบบนสลักเกลียว$
$ϕ = 0.7 - ตัวประกอบกำลัง (บทที่ 3.5.5) แก้ไขได้ใน Code setup$
$V sf - กำลังรับแรงเฉือนระบุของสลักเกลียว$
$N tf = N ti - กำลังรับแรงดึงระบุของสลักเกลียวซึ่งเท่ากับแรงดึงต่ำสุดของสลักเกลียวขณะติดตั้ง$

การเชื่อมต่อแบบแรงเสียดทานควรถูกตรวจสอบสำหรับสภาวะขีดจำกัดกำลังด้วย ควรเปลี่ยนประเภทสลักเกลียวเป็นแบบรับแรงกด - ปฏิสัมพันธ์แรงดึง/แรงเฉือน เพิ่มแรงกระทำตามความเหมาะสม และตรวจสอบจุดต่ออีกครั้ง