PROIECT Instruc iuni tehnice privind îmbinarea elementelor de construc ii metalice cu uruburi de înalt rezisten pretensionate , Indicativ C

Transcript

1 PROIECT Instrucţiuni tehnice privind îmbinarea elementelor de construcţii metalice cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, Indicativ C

2 CUPRINS 1. OBIECT. DOMENIU DE APLICARE.. 4. TERMINOLOGIE. SIMBOLURI. DOCUMENTE DE REERINŢĂ.. 4 I. TERMINOLOGIE.. 4 II. SIMBOLURI.. 5 III. DOCUMENTE DE REERINŢĂ CERINŢE SPECIICE ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE SISTEME, MATERIALE, DISPOZITIVE.. 7 I. SISTEME.. 7 II. MATERIALE.. 8 II.1 Materiale pentru elementele îmbinate.. 8 II. Materiale pentru ansamblurile de pretensionare.. 9 II.3 Materiale pentru sudură.. 14 III. DISPOZITIVE CALCULUL ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE.. 15 I. REZISTENŢA DE CALCUL A DISPOZITIVELOR DE IXARE.. 18 INDIVIDUALE I.1. Şuruburi.. 18 I.. Şuruburi injectate.. 0 II. REZISTENŢA DE CALCUL A GRUPURILOR DE ANSAMBLURI DE IXARE.. 1 III. REZISTENŢA DE CALCUL A ÎMBINĂRILOR LUNGI.. 1 IV. REZISTENŢA DE CALCUL LA LUNECARE.. IV.1. Îmbinare solicitată la tracţiune combinată cu forfecare.. 3 IV.. Îmbinări hibride.. 3 V. SLĂBIREA SECŢIUNII DATĂ DE GĂURILE PENTRU ŞURUBURI.. 3 V.1. Calculul ruperii în bloc.. 3 V.. Corniere prinse pe o singură aripă şi alte elemente îmbinate nesimetric, solicitate la întindere.. 4 V.3. Corniere de legătură.. 5 VI. EECTUL DE PÂRGHIE.. 5 VII. DISTRIBUŢIA ORŢELOR ÎNTRE DISPOZITIVELE DE IXARE, LA STAREA LIMITĂ ULTIMĂ ABRICAREA ELEMENTELOR ÎMBINĂRII.. 6 I. CONDIŢII GENERALE.. 6 II. DEBITARE.. 8 II.1. orfecare şi ştanţare.. 9 II.. Tăiere termică.. 9 II.3. Duritatea suprafeţei marginilor.. 9 III. ORMARE.. 30

3 IV. GĂURIRE.. 30 IV.1. Toleranţe pentru diametrul găurilor pentru şuruburi.. 30 IV.. Executarea găuririi.. 31 V. DECUPĂRI.. 31 VI. ASAMBLARE.. 3 VII. PREASAMBLARE UZINALĂ.. 3 VIII. MANIPULARE ŞI DEPOZITARE MONTAJUL ŞI RECEPŢIA URNITURILOR ŞI A LUCRĂRILOR.. 35 DE MONTAJ I. CONDIŢII DE ŞANTIER.. 35 II. METODĂ DE MONTARE PE BAZĂ DE PROIECT.. 35 III. METODĂ DE MONTARE A EXECUTANTULUI.. 36 IV. PROIECTUL TEHNOLOGIC DE MONTAJ.. 36 V. EXECUŢIA ASAMBLĂRILOR PE ŞANTIER.. 36 VI. MARCARE.. 38 VII. RECEPŢIA URNITURILOR ŞI A LUCRĂRILOR DE MONTAJ VERIICAREA MENŢINERII CALITĂŢII ÎMBINĂRILOR ÎN EXPLOATARE ATESTAREA CONORMITĂŢII PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII OLOSITE LA REALIZAREA ÎMBINĂRILOR INSPECŢIA TEHNOLOGICĂ ŞI A ECHIPAMENTELOR LA PUNEREA ÎN OPERĂ SIGURANŢA ŞI SECURITATEA ÎN MUNCĂ.. 40 ANEXA A (informativă) IŞĂ DE EVIDENŢĂ A ÎMBINĂRILOR PRETENSIONATE.. 41 ANEXA B (informativă) PRECIZĂRI ASUPRA STUDIULUI COMPORTĂRII ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI PRETENSIONATE, OLOSIND METODA ELEMENTULUI.. 4 INIT ANEXA C (informativă) EXEMPLU DE CALCUL - ÎMBINARE CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ.. 44 REZISTENŢĂ PRETENSIONATE, DE CATEGORIA C ANEXA D Referinţe tehnice 55 3

4 1. OBIECT. DOMENIU DE APLICARE 1.1 Prezentele instrucţiuni tehnice se referă la proiectarea şi executarea cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, a îmbinărilor cu eclise, folosite la realizarea construcţiilor metalice (de ex. hale, clădiri de birouri, spaţii comerciale, etc.). 1. Transmiterea solicitărilor între elementele îmbinării (eclise şi componentele elementelor de construcţii metalice care se îmbină) se face prin forţele de frecare dezvoltate sub încărcări între suprafeţele de contact ale acestor elemente, în limitele forţelor de frecare capabile, determinate de preten sionarea şuruburilor la montare. 1.3 Pot fi folosite în calitate de şuruburi pretensionate pentru îmbinări structurale de înaltă rezistenţă cu strângere controlată, numai ansamblurile de şuruburi din grupele 8.8 şi 10.9, conforme condiţiilor din prezentele instrucţiuni tehnice.,. 1.4 Suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării se prelucrează pentru a se asigura coeficientul de frecare adoptat în calculul îmbinării 1.5 Îmbinările elementelor de construcţii metalice, care fac obiectul prezentelor instrucţiuni tehnice, sunt utilizatela realizarea construcţiilor civile şi industriale folosite în medii atmosferice cu clasa de corozivitate C1...C3, conform prevederilor din reglementările tehnice privind proiectarea şi execuţia protecţiei împotriva coroziunii a construcţiilor din oţel. 1.6 Prevederile instrucţiunilor tehnice se adresează investitorilor, proiectanţilor, executanţilor de lucrări, precum şi organismelor de verificare şi control (verificarea şi/sau expertizarea proiectelor, controlul şi/sau expertizarea lucrărilor, după caz). 1.7 Prevederile prezentelor instrucţiuni tehnice se pot aplica altor tipuri de construcţii, altor tehnologii de prelucrare a suprafeţelor şi altor clase de corozivitate atmosferică, numai pe bază de experimentări efectuate în laboratoare acreditate şi/sau autorizate. NOTĂ. În cuprinsul prezentelor Instrucţiuni textele reproduse din standardele în vigoare, aplicabile, sunt redactate în casetă.. TERMINOLOGIE. SIMBOLURI. DOCUMENTE DE REERINŢĂ I. TERMINOLOGIE Termenii utilizaţi sunt cei din documentele de referinţă şi au următoarele semnificaţii:.1 categoria îmbinării încadrare a îmbinării cu şuruburi în funcţie de natura solicitării predominante în timpul exploatării, tipul şuruburilor din îmbinare şi modul de dimensionare a acesteia;. construcţie metalică construcţie alcătuită integral sau în cea mai mare parte, din elemente de costrucţie metalice, asamblate între ele;.3 îmbinare locul/punctul de asamblare/solidarizare/prindere a două sau mai multe elemente de construcţie; pentru calcul, acesta este ansamblul componentelor de bază necesar pentru reprezentarea comportării în timpul transmiterii eforturilor prin îmbinare;.4 îmbinare ductilă îmbinare care prezintă capacitate de deformare în domeniul plastic fără o reducere semnificativă capacităţii de rezistenţă;.5 element îmbinat orice element care este asamblat/solidarizat/prins de un element portant sau de alt element de construcţie;.6 nod zona în care sunt îmbinate două sau mai multe elemente structurale; în calcul, acesta este ansamblul tuturor componentelor de bază necesar pentru reprezentarea comportării nodului în timpul transmiterii forţelor şi momentelor între elementele structurale îmbinate; 4

5 .7 componentă de bază (a unui nod) parte a unei îmbinări care contribuie la una sau mai multe din proprietăţile structurale ale acesteia;.8 organe de asamblare elemente ale îmbinării care asigură fixarea elementelor îmbinate (şuruburi, şaibe şi piuliţe);.9 şurub de înaltă rezistenţă şurub realizat dintr-un material având caracteristici mecanice corespunzătoare grupei 8.8 sau 10.9, destinat folosirii în asamblările pretensionate;.10 eclisă element de construcţie metalică asimilabilă unei plăci plane, folosită pentru realizarea asamblării a două elemente de construcţii metalice alăturate cu ajutorul unor şuruburi sau nituri;.11 placă de compensare (furură) element de construcţie metalică asimilabil unei plăci plane, destinată compensării abaterilor de la aliniere a două elemente de construcţie, solidarizate între ele;.1 dispozitiv (ansamblu) de fixare ansamblul format din şurub, piuliţă, şaibă (şaibe) şi, eventual, şaibă indicatoare a pretensionării;.13 pretensionare operaţie prin care se realizează o stare iniţială de întindere sau compresiune în materialul unui element de costrucţie metalică, înainte de aplicarea încărcărilor funcţionale;.14 moment de strângere pentru o asamblare cu şurub şi piuliţă, momentul de strângere este momentul calculat în axa şurubului, pentru care se realizează o strângere prescrisă în asamblare;.15 forţă de frecare componenta tangenţială la suprafaţa de contact dintre două corpuri, a forţei de sprijin pe care unul din corpuri o exercită asupra celui de-al doilea;.16 coeficient de frecare pentru două corpuri în contact, coeficientul de frecare este o mărime fizică depinzând de materialele celor două corpuri şi gradul de prelucrare al suprafeţelor la nivelul cărora se realizează contactul;.17 eveniment major acţiune externă accidentală asupra structurii metalice care poate induce în îmbinarea cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, eforturi care generează diminuarea ductilitatăţii îmbinării;.18 durată de viaţă normată (de calcul) perioada în care un sistem poate fi utilizat conform destinaţiei sale, cu mentenanţa proiectată;.19 sistem ansamblu de elemente care funcţionează în comun pentru realizarea în mod independent a unei funcţiuni sau a mai multor funcţiuni;.0 documentaţie tehnica privind sistemul (tehnologic) documentaţia tehnică elaborată de producătorul unui sistem, care trebuie avută în vedere la aplicarea acelui sistem,.1 dotări tehnice - scule, echipamente, maşini, utilaje, mijloace de tansport ş.a. necesare, după caz, pentru executarea lucrărilor. II. SIMBOLURI Simbolurile sunt cele din documentele de referinţă şi au următoarele semnificaţii: a - coeficient adimensional care ţine seama de poziţia şurubului în direcţie paralelă cu direcţia efortului transmis de îmbinare; elementele îmbinate; d diametru; e - distanţă sau coeficient; f - limită de curgere sau de rupere; k - coeficient; m - diferenţă dintre diametre; n - număr; p - distanţă; s - abatere standard; 5

6 t - grosime sau durată; u - toleranţă geometrică; A - arie; B - forţă; C - duritate Rockwell; D - diferenţă dintre grosimi; E - modulul de elasticitate longitudinală sau înălţimea zonei nedecarburizate a filetului; - duritatea (Vickers sau Brinell) sau forţă; G - modulul de elasticitate transversală sau adâncimea zonei decarburizate a filetului; HV - duritatea superficială; H 1 - înălţimea triunghiului generator al filetului şurubului; KV - rezilienţă; L - lungime sau distanţă; M - moment sau cuplu; N - forţă; R - rezistenţă sau tensiune nominală; Rz 5 -înălţime medie a profilului rugozităţii; S - tensiune la sarcina de probă sau abatere standard; T - temperatură; V - forţă sau coeficient; Z - gâtuire la încercarea de tracţiune statică pe epruvete prelucrate; α - coeficientul deformaţiei termice liniare sau unghi; β - factor sau coeficient; γ - coeficient parţial de siguranţă; δ - deplasare; ε - deformaţia specifică; µ - coeficient de frecare; θ - unghi de răsucire; σ - tensiune axială; - înălţimea bavurilor sau diferenţă; III. DOCUMENTE DE REERINŢĂ Documentele de referinţă necesare pentru aplicarea prezentelor Înstrucţiuni, sunt cuprinse în Anexa D. 3. CERINŢE SPECIICE ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ, PRETENSIONATE 3.1 Principalele cerinţe de performanţă impuse îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă, pretensionate sunt următoarele: rezistenţă mecanică se impune ca îmbinarea să aibă o capacitate de rezistenţă suficientă la încărcările funcţionale şi excepţionale pentru care a fost proiectată; rigiditate se impune ca îmbinarea să permită elementelor îmbinate de a putea avea deformaţii elastice sub acţiunea încărcărilor funcţionale; ductilitate se impune ca îmbinarea să aibă capacitatea de a disipa energia generată de evenimentul major pentru care a fost proiectată 6

7 fiabilitate se impune ca îmbinarea să-şi îndeplinească rolul funcţional pentru care a fost proiectată, în condiţiile specificate prin proiect, conform reglementărilor tehnice în vigoare şi pentru o perioadă de timp cel puţin egală cu durata de viaţă normată a structurii metalice din care face parte, în condiţii normale de exploatare. 3. La proiectarea, execuţia şi exploatarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta prevederile documentelor de referinţă aplicabile, în vigoare, precum şi procedurile recomandate în acestea; la proiectarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, se vor respecta prevederile următoarelor standarde: SR EN A1, SR EN şi SR EN Pe planşele cu detalii de execuţie, prin proiectare se vor specifica, în mod obligatoriu, oţelurile din care se realizează elementele îmbinate, grupa de calitate a organelor de asamblare şi specificatiile tehnice de produs, corespunzătoare. De asemenea, in proiect se vor specifica toate condiţiile tehnice necesare la uzinarea elementelor îmbinărilor, cu excepţia dispozitivelor de fixare, precum şi la realizarea îmbinărilor pe şantier, astfel încât să se asigure conformitatea structurii. 4. SISTEME, MATERIALE, DISPOZITIVE I. SISTEME În cele ce urmează se fac precizări asupra unor sisteme convenţionale folosite pentru realizarea asamblărilor pretensionate ale constucţiilor metalice, alcătuite din şurub, piulită şi şaibă. 4.1 Sistemul HR (sistemul franco-britanic) Sistemul foloseşte piuliţe cu înălţime mare şi lungime mare a porţiunii filetate a şurubului. Caracteristic acestui sistem este faptul că depăşirea efortului nominal maxim în direcţie axială, cauzată fie de realizarea unei pretensionări mai mari decât cea reglementată, fie de o încărcare accidentală, provocă cedarea dispozitivului de fixare prin alungirea plastică a tijei şurubului. În cazul cedării dispozitivului de fixare, prin pierderea ductilităţii, acesta trebuie, în mod obligatoriu, înlocuit. NOTĂ Sistemul HR este relativ insensibil la depăşirea efortului axial corespunzător pretensionării din specificatia tehnică de produs. La depăşirea severă a efortului axial corespunzător pretensionării specificate, se produce ruperea tjei şurubului. 4. Sistemul HV (sistemul german) Acest sistem se utilizează atât cu pretensionare, cât şi fără pretensionare. Sistemul foloseşte piuliţe cu înălţime mică şi lungime mică a porţiunii filetate a şurubului. Caracteristic acestui sistem este faptul că depăşirea efortului nominal maxim în direcţie axială, cauzată fie de realizarea unei pretensionări mai mari decât cea reglementată, fie de o încărcare accidentală, provocă cedarea dispozitivului de fixare prin deformarea plastică a filetului piuliţei. Pentru asamblările în care eforturile predominante din îmbinare sunt în direcţie transversală în rapot cu axa tijei şurubului, în cazul pierderii ductilităţii dispozitivului de fixare, acesta lucrează în continuare ca un sistem nepretensionat, preluând eforturile din îmbinare prin forfecare şi presiune de contact. NOTĂ Sistemul HV este mai sensibil la depăşirea efortului axial corespunzător pretensionării reglementate, de aceea este necesar un control mai riguros în şantier a pretensionării aplicate. Dacă se depăşeşte cu mult efortul axial corespunzător pretensionării reglementate, deformaţiile din filetul piuliţei oferă un oarecare indiciu asupra iminenţei cedării. 4.3 Sistemul HRC - Variantă a sistemului HR, în care pretensionarea este controlată prin forfecarea unui element precis dimensionat în acest scop. În acest sistem, îmbinarea este pretensionată folosind o cheie specifică, electrică sau mecanică, fără inducere de solicitări impulsive, prevăzută cu un sistem de două bucşe coaxiale, care acţionează prin răsucire, una faţă de cealaltă. NOTĂ - Descrierea detaliată a metodei de strângere în sistem HRC este dată în paragraful 8.5 conţinut în standardul SR EN

8 4.4 Şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate, precum şi piuliţele conjugate folosite în sistemele descrise anterior sunt următoarele: - Sistem HR foloseşte şuruburi din grupa de caracteristici mecanice 8.8 sau 10.9, având filetele M1, (M14), M16, (M18), M0, M, M4, M7, M30 şi M36 cu pas normal şi piuliţe conjugate din clasa de calitate 8, respectiv 10, după caz. - Sistem HV foloseşte şuruburi din grupa de caracteristici mecanice 10.9, având filetele M1, M16, M0, M, M4, M7, M30 şi M36 cu pas normal şi piuliţe conjugate din clasa de calitate Sistem HRC foloseşte şuruburi din grupa 10.9, având filetele M1, M16, M0, M, M4, M7 şi M30 cu pas normal şi piuliţe conjugate din clasa de calitate 10. NOTA 1 iletele cuprinse între paranteze sunt filete nepreferenţiale. NOTA Luând ca exemplu marcarea HR 10.9, semnificaţia acesteia este: - Grupul de litere din marcare semnifică sistemul de pretensionare. Se menţionează că sistemul de pretensionare poate fi şi HV sau HRC. - Numărul din stânga punctului de separaţie ( 10 din 10.9) reprezintă 1% din rezistenţa nominală la tracţiune, R m, nom (vezi poz. din tabelul 4.). - Numărul din dreapta punctului de separaţie ( 9 din 10.9) reprezintă de 10 ori raportul dintre tensiunea nominală la alungirea neproporţională de 0,% ( R p0,, nom - poz. 5 din tabelul 4.) şi rezistenţa nominală la tracţiune, R m, nom (vezi poz. din tabelul 4.). - Produsul numerelor din stânga şi din dreapta punctului de separaţie ( 10 9 = 90 ) reprezintă 1 / 10 din tensiunea nominală la alungirea neproporţională de 0,% - R p0,, nom (vezi poz. 5 din tabelul 4.). NOTA 3 - Luând ca exemplu marcarea 10HV, semnificaţia acesteia este: - Numărul din marcare reprezintă 1 / 100 din rezistenţa minimă la tracţiune, în N mm, a unui şurub care asamblat cu o piuliţă poate fi încărcat până la limita corespunzătoare alungirii neproporţionale aparentă de 0,% R - p0,, nom. - Grupul de litere din marcare semnifică sistemul de pretensionare. Se menţionează că sistemul de pretensionare poate fi şi HV sau HRC. II. MATERIALE UTILIZATE PENTRU EXECUŢIE În continuare se fac precizări privind materialele folosite pentru execuţia elementelor îmbinate (inclusiv eclise şi plăci de compensare), precum şi a organelor de asamblare (şuruburi, piuliţe, şaibe). II. 1 Materiale pentru elementele îmbinate 4.5 Elementele îmbinate, inclusiv eclisele şi plăcile de compensare vor fi executate din semifabricate laminate, realizate din oţeluri sudabile pentru construcţii, acceptate pentru utilizare în costrucţii conform legislaţiei în vigoare. 4.6 Valorile nominale ale limitei de curgere f y şi ale rezistenţei de rupere la tracţiune f u pentru oţelurile de construcţii pot fi obţinute adoptând valorile f y = Reh şi f u = Rm, în conformitate cu valorile din specificaţia tehnică de produs; NOTĂ - Pentru informaţii complete asupra caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor se vor consulta specificaţiile tehnice de produs corespunzătoare. Tabelul 4.1 Valori minime nominale pentru limita de curgere şi pentru rezistenţa la tracţiune statică ale oţelurilor de construcţii laminate la cald Grosimi nominale, t t 40 mm 40 mm < t 80 mm f y f u 35 N / mm 360 N / mm 15 N / mm 340 N / mm f y f u 8

9 4.7 Pentru oţeluri este necesară o ductilitate minimă, asigurată prin impunerea următoarelor limitări: - limitarea inferioară a raportului dintre rezistenţa minimă la tracţiune şi limita minimă de curgere; - limitarea alungirii specifice la rupere pe o lungime calibrată; - limitarea deformaţiei specifice atinsă în momentul ruperii la tracţiune. NOTĂ Pentru valorile limită ale raportului f y / fy, ale alungirii la rupere şi ale deformaţiei specifice ε u se va consulta conţinutul capitolului 3 din standardul SR EN Se impune ca materialul din care se realizează elementele îmbinării să aibă o tenacitate în conformitate cu prevederile conţinute în paragraful 3..3 din SR EN Nu este necesară nicio altă verificare la ruperea fragilă în cazul în care condiţiile prevăzute în SR EN sunt satisfăcute pentru temperatura cea mai scăzută În cazul elementelor comprimate ale structurilor este recomandabil să se folosească materiale având o tenacitate minimă corespunzătoare. NOTĂ Pentru σ 0,5 ( t), se va folosi tabelul.1 din SR EN Ed = f y 4.11 Pentru oţelurile de construcţii se acceptă următoarele valori pentru constantele elastice şi coeficientul deformaţiei termice liniare: 5 - Modulul de elasticitate longitudinală: E =,1 10 N / mm ; - Coeficientul lui Poisson în domeniul elastic: ν = 0, 3; - Modulul de elasticitate transversală (modul de forfecare): G 81000N / mm ; 5 - Coeficientul deformaţiei termice liniare: α = 1, 10 1 / o C. II. Materiale pentru organele de asamblare 4.1 Compoziţia chimică precum şi temperatura minimă de revenire (după călire) a oţelurilor din care sunt realizate şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate vor respecta prevederile conţinute în specificaţiile tehnice de produs aferente Performanţele minime ale şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate, sunt date în tabelul 4.. Nr. crt. Caracteristică Tabel 4. - Performanţe minime ale şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate Grupa de caracteristici mecanice Performanţe minime recomandate 1 Rezistenţă minimă la rupere - R m, min 830 Rezistenţa nominală 1) la rupere - R m, nom 800 N / mm 1040 N / mm Limita inferioară de curgere - R el - - Tensiune minimă la alungirea neproporţională de 0,% R 660 p0, Tensiune nominală 1) la alungirea neproporţională de 0,% - R 640 p 0,, nom 6 Tensiune nominală 1) la încărcarea de probă - S p, nom 600 N / mm 940 N / mm 900 N / mm Raportul rezistenţelor S p R / p0, Gâtuire la încercarea de tracţiune statică pe epruvete prelucrate, Z 5% 48% N / mm N / mm N / mm N / mm N / mm 9

10 10 Starea zonei de trecere dintre capului şurubului şi tijă după încercarea de încovoiere a capului pe o suprafaţă înclinată faţă de axa şurubului 11 Duritatea VICKERS ( 98N ) 1 Duritate Brinell ( 30D ) ără fisuri min 55 HV 30 HV max 335 HV 380 HV min 4 HB 304 HB max 318 HB 361 HB min 3 HRC 3 HRC 13 Duritate Rockwell C max 34 HRC 39 HRC ) ), 3) 14 Duritatea superficiala HV 0,3 15 Înălţimea zonei nedecarburizate a filetului, E min 1/ H 1) 1 min /3H 1) 1 16 Adâncimea zonei decarburizate complet a filetului, G max 0,015 mm 17 Reducerea de duritate după revenire 0 HV 18 Rezilienţă K V (-0 o C ) 7 J 7 J 19 Integritatea suprafeţei determinată prin metoda precizată de standardul SR EN :1999 sau altă metodă echivalentă 1) Valorile nominale reprezintă valori de calcul (valori normate). ) Se impune ca duritatea superficială să nu fie mai mare decât duritatea miezului + 30 puncte HV. 3) Se impune ca duritatea superficială să nu depaşească 390 HV. NOTĂ 1 - H 1 este înălţimea triunghiului generator al filetului şurubului. NOTĂ - Pentru informaţii complete asupra caracteristicilor mecanice ale şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate se vor consulta specificaţiile tehnice de produs corespunzătoare Valorile încărcării minime de rupere şi ale încărcării de probă pentru şuruburile de înaltă rezistenţă sunt date în tabelul 4.3. Tabelul Încărcarea minimă de rupere şi încărcarea de probă a şuruburilor de înaltă rezistenţă Secţiunea Încărcarea minimă de rupere Încărcarea de probă ilet nominală de m, min = As Rm,min ( N ) p = As Rp, nom ( N ) d a) rezistenţă, Grupa de caracteristici mecanice Grupa de caracteristici mecanice A b) s ( mm ) M1 84, c) M c) M c) M M M M M M M a) iletele considerate în tabel au pas normal. b) A s = π ( d + d 3 ) / 16, unde d este diametrul mediu al filetului exterior, iar d 3 este diametrul interior al filetului exterior. 10

11 4.15 Compoziţia chimică a oţelului din care se execută piuliţele folosite în îmbinările pretensionate trebuie să se situeze în limitele îndicate în câmpurile relevante din specificatiile tehnice de produs Decarburarea filetului piuliţei, măsurată prin analogie cu metoda definită pentru filetele exterioare, nu trebuie să depăşească adâncimea G = 0, 015mm performanţele minime ale oţelurilor din care se execută piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HV sunt date în tabelul 4.4. Clasă de calitate Tabel 4.4 Performanţe minime ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HV Stil piuliţă 10 1 Caracteristici mecanice Tensiune la încărcarea de probă, S p Duritate Vickers Unităţi de măsură, limite M1, M16 1) NTR Oţel netratat (fără călire şi revenire); ) TR Oţel tratat (călit şi revenit) ilet Stare piuliţă M0, M, M4, M7, M30, M36 NTR 1) TR ) NTR 1) TR ) N / mm HV min max NOTĂ - Duritatea minimă este obligatorie pentru piuliţele tratate termic şi pentru piuliţele mari, care nu pot fi supuse încărcării de probă. Pentru celelalte piuliţe, duritatea minimă nu este obligatorie, ea fiind prezentată cu titlu informativ. Pentru piuliţele care nu sunt călite şi revenite, dar care îndeplinesc condiţiile încărcării de probă precizate, duritatea minimă nu este un motiv de respingere. NOTĂ - Pentru informaţii complete asupra caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor din care se execută piuliţele folosite în sistemul HV se vor consulta specificaţiile tehnice de produs aferente Valorile încărcării de probă pentru piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HV sunt date în tabelul 4.5. ilet d Tabelul 4.5 Valoarile încărcării de probă pentru piuliţele în sistem HV Secţiunea nominală de Clasa de calitate rezistenţă a dornului, 10 A 1) Încărcare de probă = A S ( N ) s ( mm ) Stil 1 M1 84, M M M M M M M ) Pentru secţiunea nominală de rezistenţă a dornului, vezi observaţia b) din tabelul Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR vor fi realizate din oţeluri având proprietăţile mecanice indicate în tabelul Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR au valorile încărcării de probă date în tabelul Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HRC vor fi realizate din oţeluri având proprietăţile mecanice indicate în tabelul 4.8. p s p 11

12 4. Piuliţele folosite în îmbinările pretensionate în sistem HRC au valorile încărcării de probă date în tabelul Şuruburile de înaltă rezistenţă, cu cap înecat şi crestat, folosite în îmbinările pretensionate în sistem HR vor avea performanţe minime conform prevederilor din tabelul 4.1, iar încărcarea minimă de rupere şi încărcarea de probă vor fi conforme tabelului 4., corespunzător grupei de caracteristici mecanice. Clasă de calitate 8 Tabel 4.6 Performanţe minime ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HR Stil piuliţă Caracteristici mecanice Tensiune la încărcarea de probă, S p Duritate Vickers Tensiune la încărcarea de probă, S p Duritate Vickers Tensiune la încărcarea de probă, S p Unităţi de măsură, limite ilet (M18), M0, M, M1, (M14), M16 M4, M7, M30, M36 Stare piuliţă NTR 1) TR ) NTR 1) TR ) N / mm HV min max N / mm ) - HV min max N / mm ) ) min Duritate Vickers HV max ) NTR Oţel netratat (fără călire şi revenire); ) TR Oţel tratat (călit şi revenit) NOTĂ Piuliţele realizate în stil sunt cu cca. 10% mai înalte decât piuliţele similare realizate în stil 1. NOTĂ - Pentru informaţii complete asupra caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor din care se execută piuliţele folosite în sistemul HR se vor consulta specificaţiile tehnice de produs aferente. ilet d Tabelul 4.7 Valorile încărcării de probă pentru piuliţele în sistem HR Clasă de calitate Secţiunea nominală de rezistenţă 8 10 a mandrinei de încercare, A s Clasă de toleranţă 6H Clasă de toleranţă 6H sau 6AZ sau 6AZ ( mm ) Încărcarea de probă = A S ( N ) M1 84, (M14) M (M18) M M M M M M p s p 1

13 Clasă de calitate Tabel 4.8 Performanţe minime ale oţelurilor din care se execută piluliţele folosite în sistem HRC ilet Unităţi de M0, M, M4, M1, M16 Caracteristici mecanice măsură, M7, M30 limite Stare piuliţă NTR 1) TR ) NTR 1) TR ) Stil piuliţă 10 1 Tensiune la încărcarea de probă, (piuliţe cu înălţimea m = 0, 8d ) Tensiune la încărcarea de probă, (piuliţe cu înălţimea m = d ) S p S p N / mm N / mm min Duritate Vickers HV max ) NTR Oţel netratat (fără călire şi revenire); ) TR Oţel tratat (călit şi revenit); Tabelul 4.9 Valorile sarcinii de probă pentru piuliţele în sistem HRC ilet d Secţiunea nominală de rezistenţă a mandrinei de încercare, A s Clasă de calitate 10 Clasă de toleranţă 6H sau 6AZ Sarcină de probă = A S, ( N ) ( mm ) Piuliţe normale cu m=0,8d Piuliţe cu înălţimea m=d M1 84, M M M M M M Şuruburile de păsuire de înaltă rezistenţă, cu cap hexagonal, folosite în îmbinările pretensionate în sistem HV vor avea performanţe minime conform prevederilor din tabelul 4., iar încărcarea minimă de rupere şi încărcarea de probă vor fi conforme tabelului 4.3, corespunzător grupei de caracteristici mecanice. 4.5 În cazul asamblărilor de înaltă rezistenţă cu şuruburi pretensionate în sistem HR, folosind şuruburi cu cap înecat crestat şi piuliţă, caracteristicile mecanice ale şuruburilor şi piuliţelor sunt cele prezentate mai sus, corespunzător clasei de calitate folosite. 4.6 Şaibele folosite în componenţa îmbinărilor pretensionate vor fi executate din oţel şi vor avea duritatea maximă după cum urmează: - Pentru şaible plate şi şaible plate teşite, folosite în sistemele HV şi HR, se impune o duritate în domeniul ( ) HV ; - Pentru şaibele adaptoare folosite la asamblările cu şuruburi cu cap înecat şi crestat, se impune o duritate în domeniul ( ) HRC (prin călire); - Pentru şaibele indicatoare de pretensionare se impune o duritate maximă de 380 HV. 4.7 Pentru organe de asamblare corespunzătoare unor şuruburi pretensionate de înaltă rezistenţă din alte grupe, de alte tipuri sau conform altor prescripţii tehnice, parametrii tehnici şi tehnologici de proiectare trebuie să satisfacă cerinţele prezentelor instrucţiuni tehnice şi vor stabiliţi numai pe cale experimentală. 4.8 Organele de asamblare pot fi utilizate doar după satisfacerea prevederilor de la pct.7.1 din prezentele instrucţiuni. p s p 13

14 II.3 Materiale pentru sudură 4.9 Toate materialele pentru sudare trebuie să corespundă cerinţelor specificaţiei tehnice de produs aplicabile (a se vedea tabelul 5 din SR EN 1090 ) Materialele consumabile pentru sudare trebuie să fie corespunzătoare procedeului de sudare şi materialului care trebuie sudat. III. DISPOZITIVE 4.31 Dispozitivele de strângere controlată utilizate pot fi: - cu strângere manuală la care indicaţia de atingere a momentului de strângere presetat este de tip mecanic (cu prag) sau electronic cu avertizare vizuală şi/sau sonoră. - cu strângere automată, de tip electromecanic, pneumatic sau hidraulic, la care indicaţia de atingere a momentului de strângere presetat este de tip mecanic (cu prag) sau electronic cu avertizare vizuală şi/sau sonoră. 4.3 În cazul folosirii dispozitivelor electronice de strângere controlată, se recomandă utilizarea acelor dispozitive care au posibilitatea de memorare a valorilor momentelor de strângere. Ulterior, valorile momentelor de strângere vor fi descărcate pe suportul de memorie al unui sistem de calcul în vederea prelucrării Dispozitivul de strângere controlată folosit în vederea realizării pretensionării trebuie să corespundă gamei de momente de strângere, gamei de şuruburi utilizate, utilităţilor din şantier (energie electrică, aer comprimat, etc.), precum şi posibilităţilor de utilizare la poziţiile de montaj din şantier Se vor utiliza numai dispozitive de strângere controlată, însoţite de următoarele documente: - instrucţiuni de utilizare şi întreţinere în limba română; - certificat de etalonare (cu indicarea perioadei de valabilitate a acesteia); - certificat de garanţie Domeniul de valori pentru momentele de strângere posibil a fi realizate cu un dispozitiv de strângere controlată trebuie să fie mai larg decât domeniul de valori pentru momentele de strângere individuale ce trebuie realizate cu respectivul dispozitiv. În acest sens, se impune respectarea relaţiei: unde: 1,5 d min M i 0,75M d max, i = M 1, n (4.1) M d min - momentul de strângere minim ce poate fi realizat cu dispozitivul de strângere controlată; M d max - momentul de strângere maxim ce poate fi realizat cu dispozitivul de strângere controlată; M i - moment de strângere individual din gama de realizat; n - numărul momentelor individuale de strângere din gama de realizat. M 4.36 Pentru acoperirea domeniului de valori de strângere rezultat poate fi utilizat un multiplicator de moment compatibil cu dispozitivul de strângere controlată Se interzice folosirea acelor dispozitive de strângere care, în procesul de strângere, produc solicitări cu şoc în şuruburile supuse pretensionării Se interzice utilizarea de aşa natură a dispozitivelor de strângere încât, în procesul de strângere, să se inducă solicitări cu şoc în şuruburile supuse pretensionării Este obligatorie întreţinerea şi etalonarea dispozitivelor de strângere controlată folosite pentru realizarea pretensionărilor şuruburilor de înaltă rezistenţă, în conformitate cu instrucţiunile producătorului şi la intervalele indicate de acesta (sau după un număr maxim de folosiri), însă cel puţin o dată pe an. M 14

15 4.40 Cheile dinamometrice utilizate în toate etapele metodei cu cuplu de răsucire trebuie să aibă o exactitate de ± 4 %. Exactitatea fiecărei chei trebuie verificată cel puţin o dată pe săptămână şi, în cazul cheilor pneumatice, de fiecare dată când se schimbă lungimea furtunului. Verificarea, realizată de către unitatea de construcţii-montaj, se va face folosind un dispozitiv de verificare, electronic sau mecanic, achiziţionat de la acelaşi producător de la care a fost achiziţionat şi dispozitivul de strângere controlată sau de la alt producător de astfel de dispozitive, verificându-se la achiziţionare compatibilitatea cu domeniul de măsurare şi compatibilitatea de conlucrare a celor două dispozitive Cheile dinamometrice utilizate în prima etapă a metodei combinate, trebuie să aibă o exactitate de ± 10 %. Exactitatea fiecărei chei trebuie verificată ca la pct Dacă la verificările efectuate se constată o abatere de la parametrii de funcţionare normală a dispozitivului de strângere controlată, acesta trebuie etalonat Trebuie menţinute înregistrări privind verificările periodice efectuate asupra dispozitivelor de strângere controlată, prin sistemul de calitate implementat de la unitatea de construcţii-montaj Trebuie efectuată verificarea după orice incident produs în timpul utilizării (impact semnificativ, cădere, suprasolicitare etc.), care afectează buna funcţionare a cheii. 5. CALCULUL ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI DE ÎNALTĂ REZISTENŢĂ PRETENSIONATE 5.1 Categoriile de îmbinări ce pot fi realizate cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate sunt următoarele (conform SR EN ): - Categoria B: Îmbinări rezistente la lunecare în stare limită de serviciu În această categorie se folosesc şuruburi pretensionate conform pct 1.3. Lunecarea nu trebuie să se producă în această stare limită. orţa de forfecare de calcul la starea limită de exploatare normală nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la lunecare. orţa de forfecare ultimă de calcul nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la forfecare şi nici forţa capabilă la presiune pe gaură. - Categoria C: Îmbinări rezistente la lunecare la starea limită ultimă În această categorie se folosesc şuruburi pretensionate conform pct Lunecarea nu trebuie să se producă la starea limită ultimă. orţa de forfecare de calcul ultimă nu trebuie să depăşească rezistenţa de calcul la lunecare şi nici rezistenţa la presiune pe gaură. Pentru îmbinările care sunt supuse la întindere, se verifică suplimentar rezistenţa plastică de calcul în secţiunea netă la găurile pentru şuruburi N, (a se vedea paragraful 6. din SR EN ). net Rd - Categoria E: Îmbinări solicitate la întindere, pretensionate - În această categorie se folosesc şuruburi din clasele de calitate 8.8 şi 10.9 cu strângere controlată conform SR EN Obs. Pentru categoriile B şi C se vor folosi doar şuruburi de înaltă rezistenţă parţial filetate, astfel în cât în secţiunile de forfecare să se regăsească porţiunea nefiletată a şurubului. 5. Verificările pentru îmbinările descrise la pct. 5.1 sunt centralizate în tabelul 5.1. Tabelul 5.1 Verificări de calcul ale îmbinărilor cu şuruburi pretensionate Categorie îmbinare Verificări Observaţii B lunecare împiedecată la starea limită de exploatare normală Îmbinări solicitate la forfecare v, Ed, ser v, Rd, ser v, Ed v, Rd v, Ed b, Rd Pentru rezistenţa la lunecare la starea limită de exploatare normală, a se vedea relaţia

16 C lunecare împiedecată la starea limită ultimă E - pretensionate orţa de întindere de calcul v, Ed s, Rd v, Ed b, Rd v, Ed Nnet, Rd Pentru rezistenţa la lunecare la starea limită de exploatare normală, a se vedea relaţia 5.9. Pentru N, a se vedea pct.5.1 net Rd paragraful Îmbinări solicitate la întindere t, Ed t, Rd Pentru B t, Ed p, Rd t, Ed include forţele care se datorează efectului de pârghie. B p, Rd a se vedea tabelul 5.4 Şuruburile care sunt solicitate la forfecare şi întindere satisfac şi criteriile prezentate în tabelul 5.4. NOTĂ - Acolo unde dispozitivele de fixare sunt solicitate la întindere, acestea se dimensionează pentru a prelua forţa suplimentară datorată efectului de pârghie, dacă acesta se poate produce. 5.3 Distanţele minime şi maxime între găuri, distanţele de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică, pe direcţia efortului şi distanţele de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică, perpendicular de direcţia efortului, sunt prezentate în tabelul Valorile adoptate, ca valori caracteristice, în calculele de proiectare a îmbinărilor pretensionate, pentru limita de curgere f yb şi rezistenţa la rupere f ub a şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate sunt date în tabelul Pentru oţelurile de construcţii, valorile limitei de curgere şi ale rezistenţei de rupere considerate în calcule vor fi cele conţinute în câmpurile relevante din specificaţiile tehnice de produs. 5.6 Pentru oţelurile de construcţii, valorile pentru constantele elastice şi coeficientul deformaţiei termice liniare luate în considerare în calcule, vor fi cele specificate la pct Tabel 5. Distanţe minime şi maxime între găuri şi distanţe de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică pe direcţia efortului şi perpendicular pe efort Distanţe conform figurii 5.1 Distanţa de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică pe direcţia efortului, e 1 Distanţa de la centrul găurii până la marginea elementului de costrucţie metalică perpendicular pe Minime 0 Maxime 1),),3) Structuri executate din oţeluri neîmbunătăţite la coroziune Oţeluri care sunt supuse condiţiilor atmosferice sau altor factori corozivi 1,d t 40 mm 1,d 0 Oţeluri care nu sunt supuse condiţiilor atmosferice sau altor factori corozivi Structuri executate din oţeluri îmbunătăţite la coroziune 4 + max { 8t ;15 mm} 4 t + 40 mm max { 8t ;15 mm} 16

17 direcţia efortului, e Distanţa e 3 în găuri ovalizate Distanţa e 4 în găuri ovalizate Distanţa între găuri, p 1 Distanţa între găuri, 1,0 1,5d 1,5d 4) 0 4) 0, d p min { 14t ; 00 mm} Distanţa între găuri, p,i Distanţa între găuri, p min 1 { 8t ; 00 mm} 5),4d 0 0 min { 14t ; 00 mm} min { 14t ; 00 mm} { 14t ;175 mm} min min min { 14t ; 00 mm} min { 14t ; 00 mm} { 14t ;175 mm} min min 1) Valorile maxime ale distanţelor dintre dispozitivele de fixare, precum şi ale distanţelor de la dispozitivele de fixare la marginea elementelor de costrucţie metalică pe direcţia sau perpendicular pe direcţia de transmitere a eforturilor nu se limitează, cu excepţia următoarelor cazuri: - la elementele comprimate, pentru a evita voalarea şi a preveni coroziunea elementelor expuse; - la elementele întinse, pentru a preveni coroziunea. ) Rezistenţele de voalare a plăcilor comprimate între dispozitivele de prindere se calculează conform SR EN , folosind o lungime de voalare de 0,6 pi. Nu este necesară verificarea voalării între dispozitivele de fixare dacă p t 1 < 9ε. Distanţa până la marginea elementului de costrucţie metalică nu trebuie să depăşească condiţiile de prevenire a voalării impuse elementelor comprimate în consolă, a se vedea SR EN Distanţa până la marginea elementului de costrucţie metalică nu este influenţată de această condiţie. 3) t este grosimea cea mai mică a elementelor exterioare îmbinate. 4) Limitele dimensiunilor găurilor ovalizate sunt date în SR EN ) Pentru rânduri de dispozitive de fixare decalate se poate folosi o distanţă minimă între rânduri de p = 1, d0, cu condiţia ca lungimea L minimă să respecte inegalitatea L,4d 0. NOTĂ Pentru îmbinări supuse solicitărilor care provoacă fenomene de oboseală, distanţele e 1, e, p 1 şi p vor respecta indicaţiile din Tabelul 8.1 Elemente plane şi îmbinări mecanice din SR EN L e p p p e p igura 5.1 Distanţe până la capătul şi marginea elementelor de costrucţie metalică şi distanţe între dispozitive de fixare 17

18 a distanţe între dispozitivele de fixare; b distanţe între dispozitivele de fixare poziţionate decalat (în zig-zag); c distanţe între dispozitivele de fixare poziţionate decalat elemente comprimate; d distanţe pentru elemente întinse; e - distanţe până la capătul şi până la marginea elementului de costrucţie metalică pentru găuri ovalizate Tabel Limita de curgere şi rezistenţa la rupere a şuruburilor de înaltă rezistenţă pretensionate Grupa de caracteristici mecanice Limita de curgere Rezistenţa la rupere f yb N mm N mm ( ) Grupa f ub ( ) Grupa NOTĂ Limita de curgere (poz. în tabelul 4.) = (poz. 5 în tabelul 4.), iar rezistenţa la rupere f ub = R m, nom f yb R p 0,, nom I. REZISTENŢA DE CALCUL A DISPOZITIVELOR DE IXARE INDIVIDUALE I.1. Şuruburi 5.7 Rezistenţa de calcul pentru un ansamblu de fixare, solicitat la forfecare şi/sau întindere este prezentată în tabelul 5.4 din prezentele instrucţiuni tehnice. p Cd 5.8 Pentru şuruburi pretensionate conform pct.1.3, forţa de pretensionare de calcul,, folosită în calcule, se determină cu relaţia: =,7 f A γ (5.1) p, Cd 0 ub s / M 7 γ NOTĂ - M 7 este coeficient parţial de siguranţă, conform tabelului.1 din SR EN Valoarea recomandată a acestui coeficient este: γ =1,1 M Rezistenţa de calcul la tracţiune şi forfecare a porţiunii filetate a unui şurub prezentată în tabelul 5.4 se foloseşte numai pentru şuruburile executate conform pct din SR EN orţa capabilă la forfecare v, Rd din tabelul 5.4 se foloseşte numai pentru şuruburi în găuri cu toleranţe ce nu depăşesc toleranţele pentru găuri normale Şuruburile M1 şi M14 pot fi folosite în găuri cu toleranţa de mm, cu condiţia ca forţa capabilă de presiune pe gaură a grupului de şuruburi să fie mai mare sau egală cu forţa capabilă la forfecare a grupului de şuruburi. Suplimentar, forţa capabilă la forfecare prin multiplicarea cu 0, 85 a valorii indicate în tabelul 5.4. v Rd,, trebuie determinată 5.1 Şuruburile din îmbinările păsuite se calculează folosind metodele pentru şuruburi în găuri normale Pentru şuruburi în îmbinări păsuite, lungimea porţiunii filetate în contact cu tabla nu trebuie să depăşească 1 3 din grosimea tablei (vezi figura 5.). igura 5. Porţiunea filetată a tijei pentru şuruburile folosite în îmbinări păsuite 5.14 Toleranţa găurilor pentru îmbinări păsuite trebuie să respecte prevederile din SR EN

19 5.15 Pentru îmbinările cu un singur plan de forfecare şi singur rând de şuruburi, (vezi figura 5.3), şuruburile sunt prevăzute cu şaibe atât sub piuliţă, cât şi sub capul şurubului. orţa capabilă la presiune pe gaură pentru fiecare şurub este limitată la: b, Rd 1,5 f u d t / γ M (5.) γ NOTĂ - M coeficient este: este coeficient parţial de siguranţă, conform tabelului.1 din SR EN Valoarea acestui γ =1,5 M igura 5.3 Îmbinare cu un singur plan de forfecare şi un singur rând de şuruburi igura 5.4 Dispozitive de fixate prin plăci de compensare (fururi) 5.16 În cazul îmbinărilor cu un singur plan de forfecare realizate cu un singur şurub sau un singur rând de şuruburi, vor fi folosite, în mod obligatoriu, şaibe călite La îmbinările cu şuruburi solicitate la forfecare care sunt prevăzute cu plăci de compensare cu o grosime totală t p > d 3, (vezi figura 5.4), forţa capabilă la forfecare v, Rd, calculată conform indicaţiilor din tabelul 5.3 trebuie multiplicată cu un factor de reducere β p : 9d β p = dar β p 1 (5.3) 8d + 3t p Tabelul 5.4 orţe capabile pentru ansamblul de fixare, solicitate la forfecare şi/sau întindere Mod de cedare Relaţii de calcul v, Rd = αv fub A γ M orţă capabilă la forfecare pentru un plan de forfecare NOTĂ Pentru valorile coeficientului α v se va consulta tabelul 3.4 din standardul SR EN orţă capabilă la presiune pe gaură 1),),3) = k a b, Rd 1 b ub M f d t γ NOTĂ Pentru valorile coeficienţilor α d şi k 1 se va consulta tabelul 3.4 din standardul SR EN t, Rd = kab fub As γ M orţă capabilă la întindere ) NOTĂ Pentru valorile coeficientului k se va consulta tabelul 3.4 din standardul SR EN

20 Rezistenţa de calcul la forfecare prin străpungere Solicitare compusă: forfecare şi întindere B p, Rd = 0, 6πd mt p fu γ M v, Ed v, Rd t, Ed + 1,4t, Rd 1,0 1) orţa capabilă la presiune pe gaură a şuruburilor, b, Rd : - în găuri mari, se reduce la 0, 8 din forţa capabilă la presiune pe gaură în găuri normale; - în găuri ovalizate, având axa longitudinală perpendiculară pe direcţia de transmitere a efortului, se reduce la 0, 6 din forţa capabilă la presiune pe gaură în găuri rotunde, normale. ) Pentru şuruburi cu cap înecat: - forţa capabilă la presiune pe gaură, b, Rd, trebuie determinată pentru o grosime a tablei, t, egală cu grosimea tablei prinse, din care se scade înălţimea înecată a şurubului; - pentru determinarea forţei capabile la întindere, t, Rd, unghiul şi adâncimea capului înecat trebuie să fie conform pct din SR EN , în caz contrar forţa capabilă la întindere,, se ajustează corespunzător. 3) În cazul în care pentru un şurub efortul nu este paralel cu maginea pieselor îmbinate, forţa capabilă la presiune pe gaură poate fi verificată separat pentru componentele paralele şi perpendiculare pe capăt ale efortului pe şurub Pentru îmbinări cu două planuri de forfecare la care plăcile de compensare sunt dispuse pe ambele părţi ale îmbinării, t p este grosimea celei mai subţiri plăci de compensare. I.. Şuruburi injectate 5.19 Şuruburile injectate pot fi folosite ca alternativă la şuruburile obişnuite pentru îmbinările corespuzând categoriilor B şi C, specificate la pct Se recomandă ca utilizarea acestora să se facă doar cu acordul proiectantului şi numai ca soluţie de remediere in situ. 5.0 Detaliile de fabricaţie şi montaj a şuruburilor injectate sunt specificate în SR EN I..1 orţe de calcul pentru şuruburile injectate 5.1 Metoda de calcul prezentată la acest punct se foloseşte pentru îmbinări cu şuruburi injectate din grupa 8.8 sau Se presupune că îmbinările cu şuruburi respectă condiţiile prezentate în prezentele instrucţiuni,. 5. Efortul de forfecare de calcul la starea limită a exploatării normale pentru şuruburi din categoria B de îmbinări, precum şi efortul de forfecare de calcul la starea limită ultimă pentru şuruburi din categoria C de îmbinări nu trebuie să depăşească rezistenţa la lunecare în starea limită plus rezistenţa la presiunea pe gaură a răşinii la starea limită. Suplimentar, efortul de forfecare de calcul la starea limită ultimă într-un şurub folosit în îmbinări din categoriile B şi C nu trebuie să depăşească forţa capabilă la forfecare a şurubului şi nici forţa capabilă la presiune pe gaură a acestuia. t, Rd igura 5.5 actorul β funcţie de raportul dintre grosimile plăcilor 0

21 5.3 orţa capabilă la presiune pe gaură a răşinii, b, Rd, resin, se determină cu relaţia: = k k dt βf γ (5.4) b, Rd, resin t s b, resin b, resin M 4 unde: - forţa capabilă la presiune pe gaură a unui şurub de injecţie; b, Rd, resin β - coeficient ce depinde de raportul grosimilor plăcilor îmbinate, conform figurii 5.5 şi tabelului 5.4. f b,resin - rezistenţa la presiune pe gaură a răşinii. Se determină conform metodei din SR EN 1090-; t - grosimea de contact efectivă a răşinii, conform tabelului 5.4. b,resin k t - coeficient depinzând de tipul stării limită: - pentru stare limită a exploatării normale, k t =1, 0 - pentru stare limită ultimă, k t =1, ks este un coeficient depinzând de tipul găurii: - pentru găuri cu toleranţe normale, k s =1, 0 ; - pentru găuri mari, k s = 1,0 0, 1m, unde m este diferenţa (în mm) dintre diametrul unei găuri mari şi diametrul găurii normale corespunzătoare. În cazul găurilor ovalizate scurte specificate în SR EN 1090-, m = 0, 5, fiind diferenţa (în mm) dintre lungimea şi lăţimea găurii. 5.4 Pentru şuruburile având lungime de strângere mai mare decât 3 d, în calculul forţei capabile la forfecare a unui şurub se foloseşte o lungime mai mică, cel mult egală cu 3 d pentru determinarea grosimii efective de contact t (a se vedea figura 5.6). b,resin II. igura 5.6 Limitarea lungimii efective pentru şuruburi injectate lungi REZISTENŢA DE CALCUL A GRUPURILOR DE ANSAMBLURI DE IXARE 5.5 orţa capabilă a grupurilor de dispozitive de fixare poate fi determinată şi ca suma forţelor capabile la presiune pe gaură, b, Rd, a dispozitivelor de fixare individuale, dacă forţa capabilă la forfecare, a unui dispozitiv de fixare individual este mai mare sau egală cu forţa capabilă la v Rd presiunea pe gaură, b, Rd. În caz contrar, forţa capabilă a unui grup de dispozitive de fixare trebuie considerată egală cu produsul dintre numărul de dispozitive de fixare din grup şi cea mai mică forţă capabilă din grup. III. REZISTENŢA DE CALCUL A ÎMBINĂRILOR LUNGI 5.6 La îmbinările la care distanţa L j dintre centrele dispozitivelor de fixare de capăt, măsurată în direcţia de transmitere a forţei (vezi figura 5.7), este mai mare decât 15 d, forţa capabilă la 1

22 forfecare,, dat de relaţia: β Lf v, Rd, a tuturor dispozitivelor de fixare se reduce prin multiplicare cu un factor subunitar, L j 15d β Lf = 1, dar 0,75 β Lf 1, 0 (5.5) 00d igura 5.7 Îmbinări lungi 5.7 Prevederile de la pct. 5.6 nu se aplică acolo unde există o distribuţie uniformă a transferului forţei de-a lungul îmbinării, ca în cazul transferului forţei de forfecare între inima şi talpa unei secţiuni. IV. REZISTENŢA DE CALCUL LA LUNECARE 5.8 orţa de calcul la lunecare a unui şurub pretensionat se determină cu relaţia: = k nµ γ (5.6) s, Rd s p, C M 3 unde: ks - coeficient cu valori după cum urmează: - şuruburi folosite în găuri normale: k s = 1; - şuruburi folosite în găuri mari sau în găuri ovalizate scurte cu axa ovalizării perpendiculară pe direcţia de transmitere a forţei: k s = 0, 85 ; - şuruburi folosite în găuri ovalizate scurte cu axa ovalizării paralelă cu direcţia de transmitere a forţei: k s = 0, 76; - şuruburi folosite în găuri ovalizate lungi cu axa ovalizării perpendiculară pe direcţia de transmitere a forţei: k s = 0, 7 ; - şuruburi folosite în găuri ovalizate lungi cu axa ovalizării paralelă cu direcţia de transmitere a forţei: k s = 0, 63. n - numărul suprafeţelor de frecare din îmbinare. µ - coeficientul de frecare obţinut prin încercări specifice pentru suprafaţa de frecare, conform SR EN 1090-, sau, atunci când este relevant, conform tabelului 5.7. NOTĂ - M 3 γ este coeficient parţial de siguranţă. Valoarea acestui coeficient este: Tratament al suprafeţei γ =1,5 M 3 Suprafeţe sablate cu alice sau nisip cu îndepărtarea ruginii neaderente, fără cratere. Suprafeţe sablate cu alice sau nisip: a) metalizate prin pulverizare cu produs pe bază de aluminiu sau zinc, b) cu un strat de vopsea pe baza de silicat de zinc alcalin cu grosimea de la 50 µ m până la Tabelul 5.7 Coeficientul de frecare, µ, pentru şuruburi pretensionate Clasa suprafeţei de frecare Coeficient de frecare µ A 0,5 B 0,4

23 80 µ m. Suprafeţe curăţate cu perie de sârmă sau cu flacără, cu îndepărtarea ruginii neaderente C 0,3 Suprafeţe rezultate la laminare D 0, NOTA 1 Cerinţele de inspecţie sunt conform SR EN NOTA Clasificarea altor modalităţi de pregătire ale suprafeţelor de frecare se bazează pe încercări făcute pe eşantioane reprezentative pentru suprafaţa folosită în structură, folosind procedura specificată în SR EN NOTA 3 Definiţiile claselor suprafeţelor de frecare sunt prezentate în SR EN NOTA 4 La suprafeţele tratate prin vopsire se poate produce, în timp, o pierdere de pretensionare. NOTA 5 - În tabel sunt prezentate tratamentele suprafeţelor care pot fi considerate că asigură coeficientul de frecare minim corespunzător clasei specificate a suprafeţei de frecare, fără încercare. 5.9 orţa de pretensionare de calcul, p, C, folosită în relaţia (5.6) se determină cu relaţia: 7 f p, C = 0, ub As (5.7) 5.30 În cazul în care valorile coeficienţilor de frecare dintre suprafeţele de contact ale elementelor îmbinate nu sunt cunoscuti, datorită incertitudinii stabilirii claselor suprafeţelor de frecare, sau datorită contaminării acestor suprafeţe (de exemplu, prin grunduire), iar metodele de curăţare nu dau rezultate, coeficientul de frecare se va determina prin metoda descrisă în ANEXA C, conţinută în standardul SR EN NOTĂ - Prevederile de la pct se aplică şi plăcilor de compensare (fururilor). IV.1.Îmbinare solicitată la tracţiune combinată cu forfecare 5.31 Dacă o îmbinare pretensionată este supusă unui efort de întindere de calcul, t, Ed sau t, Ed, ser, suplimentar efortului de forfecare de calcul, v, Ed sau v, Ed, ser, care are tendinţa să producă lunecare, rezistenţa de calcul la lunecare a unui şurub se determină după cum urmează: - pentru îmbinări de categoria B: - pentru îmbinări de categoria C: NOTĂ - γ M 3, ser ( ) p, C 0, t, Ed, ser γ M 3 ser s, Rd, ser ksnµ 8, = (5.8 a) ( ) p, C 0, t, Ed γ M 3 s, Rd ksnµ 8 = (5.8 b) este coeficient parţial de siguranţă. Valoarea recomandată a acestui coeficient este: γ M 3, ser = 1,1 5.3 Dacă într-o îmbinare forţa de contact în zona comprimată echilibrează forţa de tracţiune ce se dezvoltă în zona întinsă, nu este necesară reducerea rezistenţei la lunecare a îmbinării. IV.. Îmbinări hibride 5.33 Ca excepţie de la prevederile conţinute în paragraful.4 (3) din SR EN , pentru şuruburile pretensionate calculate să transmită eforturile prin frecare la starea limită ultimă (categoria C în paragraful 5.1 al prezentelor instrucţiuni tehnice) se poate admite că preiau eforturile împreună cu sudurile, dacă pretensionarea finală a şuruburilor se face după sudarea elementelor îmbinării. V. SLĂBIREA SECŢIUNII DATĂ DE GĂURILE PENTRU ŞURUBURI 5.34 Efectul slăbirii secţiunii dată de găurile pentru şuruburi se ia în considerare în conformitate cu prevederile conţinute în standardul SR EN , paragraful 6... V.1. Calculul ruperii în bloc 5.35 Ruperea în bloc, exemplificată în figura 5.8, constă în cedarea la forfecare de-a lungul unui 3

24 rând de şuruburi în suprafaţa de forfecare a grupului de găuri, însoţită de ruperea la întindere de-a lungul liniei de găuri în suprafaţa întinsă a grupului de şuruburi În cazul grupurilor simetrice de şuruburi, solicitate de o încărcare aplicată în lungul axei de simetrie, rezistenţa la rupere în bloc, V eff, 1, Rd, se poate calcula cu relaţia: V eff, 1, Rd fu Ant γ M + 3 ( 1 ) f y Anv γ M 0 = (5.9) în care A nt este aria netă solicitată la întindere, iar A nv este aria netă solicitată la forfecare Dacă un grup de grup de şuruburi este solicitat de o încărcare excentrică, atunci rezistenţa la rupere în bloc, V eff,, Rd, se poate calcula cu relaţia: V ( 1 ) f y Ant γ 0 eff,, Rd 0,5 fu Anv γ M + 3 M = (5.10) igura 5.8 Rupere în bloc 1 forţă de tracţiune mică; forţă de forfecare mare; 3 forţă de forfecare mică; 4 forţă de tracţiune mare V.. Corniere prinse pe o singură aripă şi alte elemente îmbinate nesimetric, solicitate la întindere 5.38 Excentricitatea în îmbinări (vezi paragraful.7 (1) din SR EN ) şi efectele distanţei dintre şuruburi şi a distanţei dintre şurub şi marginea elementelor de costrucţie metalică sunt luate în considerare la determinarea rezistenţei de calcul pentru elementele asimetrice şi pentr elementele simetrice prinse nesimetric (de exemplu, cornierele cu aripi egale, prinse pe o singură aripă) Dacă un singur cornier solicitat la întindere, este prins cu şuruburi dispuse într-un singur rând, (vezi figura 5.9), acesta poate fi considerat solicitat la întindere centrică pe o suprafaţă efectivă netă, pentru care rezistenţa la rupere de calcul se determină după cum urmează: - prindere cu un singur şurub: - prindere cu un două şuruburi: N ( e 0, d0 ) t γ u, Rd,0 fu 5 M = (5.11) N = β A f γ (5.1) u, Rd net u M - prindere cu un trei sau mai multe şuruburi: N = β A f γ (5.13) u, Rd 3 net u M 4

25 În care β şi β 3 sunt coeficienţi de reducere, iar A net este aria netă a cornierului. NOTA 1 - Valorile acestor coeficienţi β şi β 3 sunt date în tabelul 3.8 din standardul SR EN NOTA - Pentru corniere cu aripi inegale, prinse pe aripa mai mică, Anet se consideră egală cu aria netă a unui cornier echivalent cu aripi egale, având dimensiunea aripii egală cu cea a aripii mici a cornierului echivalat e e d0 e V.3. Corniere de legătură igura 5.9 Elemente de tip cornier, prinse pe o singură aripă 5.40 Cornierul de legătură din figura 5.10 care prinde elemente tip cornier şi şuruburi de prindere ale acestora de un guseu sau alt element de suport, trebuie calculat considerând că preia o forţă de 1, ori mai mare decât forţa din aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu. igura 5.10 Îmbinare folosind cornier de legătură 5.41 Dimensionarea dispozitivelor de fixare ale cornierului de legătură de aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu, va lua în considerare o forţă de 1,4 ori mai mare decât forţa care se dezvoltă în aripa elementului care nu este prinsă direct de guseu. 5.4 În cazul în care cornierele de legătură se fixează pe un profil U sau pe un profil similar, în calculul de dimensionare se va considera o forţă de 1,1 ori mai mare decât forţa ce se dezvoltă în aripa profilului U. În acest caz, dispozitivele de fixare care prind cornierul de legătură trebuie dimensionate considerând o forţă de 1, ori mai mare decât forţa din aripa profilului U În cazul prinderii cornierelor de legătură de gusee sau alte elemente de suport, se interzice ca prinderea să se realizeze cu un singur şurub. VI. PRECIZĂRI PRIVIND EECTUL DE PÂRGHIE 5.44 În cazul în care în îmbinare sunt dispozitive de fixare supuse la întindere şi este prezent 5

26 efectul de pârghie, acestea vor fi dimensionate luând în considerare şi forţa suplimentară datorată acestui efect Regulile prezentate în paragraful 6..4 din standardul SR EN ţin seama, în mod implicit, de efectul de pârghie. VII. DISTRIBUŢIA ORŢELOR ÎNTRE DISPOZITIVELE DE IXARE, LA STARA LIMITĂ ULTIMĂ 5.46 Pentru nodurile solicitate la încovoiere, distribuţia forţelor între dispozitivele de fixare poate fi liniară (proporţională cu distanţa dintre axa şurubului şi centrul de rotire) sau plastică (se poate accepta orice distribuţie care asigură echilibrul static, în condiţiile în care nu se depăşeşte rezistenţa componentelor, iar ductilitatea acestora este suficientă) Distribuţia liniară în domeniul elastic a tensiunilor interne se foloseşte în următoarele cazuri: - în cazul şuruburilor folosite în îmbinări din categoria C, rezistente prin frecare; - în cazul îmbinărilor solicitate la forfecare pentru care forţa capabilă la forfecare a unui şurub este inferioară forţei capabile la presiune pe gaură ( v, Rd < b, Rd ); - în cazul îmbinărilor supuse la şoc, vibraţii sau încărcări alternante, cu excepţia celor datorate vântului Pentru nodurile solicitate doar la forfecare concentrică, încărcarea se poate considera ca fiind distribuită uniform între dispozitivele de fixare, dacă dimensiunea şi grupa dispozitivelor de fixare sunt aceleaşi. NOTĂ În ANEXA B sunt date recomandări de aplicare a metodei elementului finit la analiza comportării îmbinărilor folosind şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate. 6. ABRICAREA ELEMENTELOR ÎMBINĂRII I. CONDIŢII GENERALE 6.1 Semifabricatele din care se realizează elementele îmbinării vor respecta toleranţele, dimensiunile şi condiţiile tehnice de livrare prevăzute în specificaţiile tehnice de produs aferente şi prezentele instrucţiuni tehnice. 6. Organele de asamblare folosite la realizarea dispozitivelor de fixare pretensionate vor respecta cerinţele impuse prin specificaţiile tehnice de produs aferente şi prezentele instrucţiuni tehnice. 6.3 Organele de asamblare au caracteristicile dimensionale înscrise în specificaţiile tehnice de produs aferente, iar caracteristicile mecanice minime sunt impuse prin prezentele instrucţiuni tehnice. 6.4 Pentru şuruburi grupa 8.8 se va amplasa o şaiba sub elementul care se învârte la strângere (capul şurubului sau piuliţa), iar pentru şuruburi grupa 10.9 trebuie amplasate şaibe atât sub capul şurubului cât şi sub piuliţă. 6.5 La structurile metalice folosind asamblări de înaltă rezistenţă în sistem HR, cu şuruburi având cap înecat crestat şi piuliţă, pentru asigurarea repatiţiei uniforme pe suprafaţa de contact dintre elementele de costrucţie metalică îmbinate a eforturilor de pretensionare, se vor utiliza şaibe adaptoare cu forma geometrică şi dimensiunile precizate specificaţiile tehnice de produs aferente. 6.6 Suplimentar, pot fi adăugate şaibe indicatoare de pretensionare (cum sunt cele descrise în SR EN ), care oferă o indicaţie directă a efortului din şurub în momentul strângerii şi se utilizează conform prescripţiilor conţinute în paragraful din SR EN Şaibele aprovizionate trebuie să încadreze cu toleranţele în GRAD A, conform SR EN ISO : Grosimea minimă a tablelor care se îmbină nu va fi mai mică de 4 mm. 6

27 6.9 Diferenţa dintre grosimile elementelor distincte care formează o asamblare comună nu trebuie să fie mai mare decât D, unde D = 1mm (vezi figura 6.1) Dacă se prevăd plăci de compesare din oţel pentru a asigura că diferenţa de grosime nu depăşeşte limita de mai sus, grosimea lor nu trebuie să fie mai mică de mm (vezi figura 6. a) În cazul expunerii severe, evitarea coroziunii în cavităţi poate necesita contact mai strâns. 6.1 Grosimile plăcilor din îmbinare trebuie astfel alease încât să se limiteze la maximum trei numărul fururilor. ig. 6.1 Diferenţa de grosime în spaţiul dintre elementele unei îmbinări 6.13 ururile trebuie să aibă comportarea la coroziune şi rezistenţă mecanică compatibile cu cele ale elementelor alăturate îmbinării. Trebuie acordată o atenţie deosebită riscului şi implicaţiilor coroziunii galvanice care rezultă din contactul între metale diferite Elementele care se îmbină vor fi astfel concepute în zona îmbinării, încât să se asigure planeitatea, fără prag, a suprafeţei corespondente de contact Zonele de îmbinare vor fi localizate, faţă de rigidizări la o distanţă de cel puţin 30 de ori mai mare decât grosimea maximă a tablelor care se îmbină, pentru a permite executarea îndreptării, eventual necesară, a acestora, în zona îmbinării Eclisele vor fi cât mai subţiri şi nu vor depăşi grosimea de mm pentru şuruburile din grupa 8.8 şi de 30 mm pentru şuruburile din grupa 10.9, pentru a se realiza un contact continuu pe suprafeţele de contact ale elementelor care se îmbină. Nu se vor folosi eclise cu grosimi mai mici de 4 mm. Lăţimea şi poziţia ecliselor vor fi proiectate astfel încât marginile eclisei şi tălpii să nu fie situate în acelaşi plan vertical, pentru a se permite aplicarea cordonului de chit, în vederea etanşării îmbinării. 4 mm 6 mm mm t 1 mm igura 6. Condiţii a compensare; b teşiri aplicate ecliselor 6.17 La îmbinările supuse la solicitări variabile, solicitări care pot produce fenomene de oboseală, muchiile ecliselor care sunt orientate perpendicular pe direcţia efortului, vor fi teşite în scopul 7

28 evitării schimbărilor bruşte de scţiune. Teşirile se vor executa dinspre exterior spre elementul prins între eclise (vezi figura 6. b) Toleranţele la dimensiuni şi la masă ale profilelor laminate din oţel, ale profilelor tubulare şi ale plăcilor sunt conforme standardului de produs corespunzător, numai dacă nu sunt specificate toleranţe mai severe La execuţia elementelor ce urmează a fi îmbinate se vor respecta valorile toleranţelor geometrice înscriese în câmpurile relevante ale tabelelor conţinute în SR EN 1090-, ANEXA A Toleranţe geometrice. min. 30 mm Material îndepărtat prin prelucrare mecanică Pantă maximă: 1/8 Pantă recomandată: 1/10 min. 30 mm igura 6.3 Polizarea plană numai a marginilor elementelor îmbinate 6.0 În cazurile în care abaterile în secţiune transversală de la alinierea suprafeţelor de contact sunt mai mici decât cele admise fără remedieri, dar mai mici de 3 mm, vor fi eliminate prin polizarea plană numai a marginilor elementelor care se îmbină. Polizarea se va executa cu o înclinare de maxim 1/8, preferabil 1/10 şi se va apropia la cel mult 30 mm de axa centrelor primului rând de găuri, paralel cu marginea în cauză. Pentru cazul când nu se pot respecta ambele condiţii (panta şi distanţa minimă), se va adopta o soluţie de remediere cu acordul proiectantului. Reprezentarea schematică a acestor cazuri este redată în figura În cazurile unor elemente cu deformaţii datorate sudurilor (ciupercări), se vor prevedea eclisări separate ale zonelor (vezi figura 6.4). igura 6.4 Deformaţii datorate sudurilor II. DEBITARE 6. Tăierea trebuie făcută astfel încât să fie îndeplinite cerinţele din prezentele instrucţiuni tehnice cu privire la toleranţele geometrice, duritatea maximă şi rugozitatea marginilor. NOTĂ - Se recomandă utilizarea tăierii termice manuale numai când utilizarea unui procedeu mecanic nu se poate, practic, realiza. 8

29 6.3 Dacă un procedeu nu este conform cu prezentele instrucţiuni, acesta nu trebuie utilizat până când nu se corectează şi se verifică conformitatea acestuia cu prezentele instrucţiuni. 6.4 Dacă trebuie tăiate materiale cu acoperire, metoda de tăiere trebuie aleasă astfel încât să se reducă la minimum deteriorarea acoperirii. 6.5 Trebuie îndepărtate bavurile care pot cauza rănire sau pot împiedica alinierea sau montarea corectă a profilelor sau tablelor. II.1. orfecare şi ştanţare 6.6 Suprafeţele marginilor libere trebuie verificate şi netezite dacă este necesar, pentru a îndepărta defectele semnificative. Dacă după forfecare sau ştanţare, se utilizează polizarea sau prelucrarea mecanică, adâncimea minimă de polizare sau prelucrare mecanică trebuie să fie de 0,5 mm. II.. Tăiere termică 6.7 În cazul în care se foloseşte procedeul tehnologic de debitare prin tăiere termică, se impune ca, periodic, să se facă o validare a acestor procedee de tăiere. În acest scop, vor fi decupate folosind procedeul ales de tăiere termică, patru eşantioane din produsul constituent, după cum urmează: - un eşantion obţinut prin tăiere dreaptă din produsul constituent cel mai gros; - un eşantion obţinut prin tăiere dreaptă din produsul constituent cel mai subţire; - un eşantion obţinut prin tăiere în unghi ascuţit dintr-o grosime reprezentativă; - un eşantion obţinut prin tăiere în arc de cerc dintr-o grosime reprezentativă. 6.8 După obţinerea eşantioanelor, se impune efectuarea de măsurări pe fiecare din eşantioanele drepte, pe o lungime de cel puţin 00 mm şi comparate cu cerinţele clasei de calitate impuse. 6.9 Eşantioanele obţinute prin tăiere în unghi ascuţit şi cele obţinute prin tăiere în arc de cerc trebuie controlate pentru a verifica dacă marginile lor sunt de calitate echivalentă cu cea a eşantioanelor obţinute prin tăiere dreaptă Calitatea suprafeţelor tăiate, trebuie să fie după cum urmează: - pentru EXC1, marginile tăiate care nu prezintă neregularităţi semnificative sunt acceptabile numai dacă este eliminată orice fel de zgură. Pentru toleranţa la perpendicularitate sau unghiulară, u, se poate utiliza domeniul 5; - tabelul 6.1 specifică cerinţele pentru alte clase de execuţie. Clase de execuţie unde a este grosimea de tăiere în mm. Toleranţă la perpendicularitate sau unghiulară, u [mm] Tabelul 6.1 Calitatea suprafeţelor tăiate Înălţime medie a profilului, 5 Rz [µm] EXC 0,8+0,035a 110+(1,8a mm) EXC3 0,8+0,035a 110+(1,8a mm) EXC4 0,4+0,0a 70+(1,a mm) II.3. Duritatea suprafeţei marginilor 6.31 Pentru oţelurile carbon, dacă este specificată, duritatea suprafeţei marginilor trebuie să respecte valorile înscrise în tabelul 10 din standardul SR EN NOTĂ Se va verifica validitatea procedeele de tăiere care pot provoca creşterea locală a durităţii. 6.3 În vederea realizării durităţii cerute pentru suprafaţa marginilor, se poate aplica preîncălzirea materialului, dacă este necesar. NOTĂ - Cerinţele pentru verificarea durităţii după sudare sunt incluse în procedura de încercare (a se vedea paragraful din SR EN 1090-) 9

30 6.33 Dacă nu se specifică altfel prin caietul de sarcini, validitatea procedeelor termice trebuie verificată în conformitate cu prevederile conţinute în paragraful din SR EN III. ORMARE 6.34 În procesul tehnologic de realizare a elementelor îmbinării, se admite deformarea plastică, la cald sau la rece, a oţelului în scopul obţinerii formei impuse prin proiect, cu condiţia ca prin acest proces să nu se reducă proprietăţile mecanice sub cele specificate pentru materialul prelucrat Cerinţe şi recomandări cu privire la formarea la cald, la rece şi îndreptare cu flacără a oţelurilor trebuie să fie ca şi cele din specificaţiile tehnice de produs relevante şi conform legislaţiei aplicabile în domeniu Nu vor fi folosite ca elemente ale îmbinării, elementele realizate prin formare şi care prezintă defecte caracteristice formării (fisuri, desprindere lamelară, deteriorări ale acoperirilor de suprafaţă) Condiţiile minime obligatorii impuse pentru procedeele specifice de formare (formare la cald, formare la rece, îndreptare cu flacără) sunt conţinute în paragraful 6.5 din SR EN IV. GĂURIRE 6.38 Jocurile nominale pentru şuruburi care nu sunt prevăzute să acţioneze păsuit, trebuie să fie cele specificate în tabelul 6.. Jocul nominal este definit ca: - diferenţa dintre diametrul nominal al găurii şi diametrul nominal al şurubului pentru găuri rotunde; - diferenţa dintre lungimea sau respectiv lăţimea găurii şi diametrul nominal al şurubului, pentru găuri alungite Pentru şuruburile de păsuire, diametrul nominal al găurii trebuie să fie egal cu diametrul tijei şurubului. NOTA 1 - Pentru şuruburi de păsuire, diametrul nominal al tijei este mai mare cu 1 mm decât diametrul nominal al porţiunii filetate. NOTA Condiţiile specifice găuririi în cazul folosirii şuruburilor cu cap înecat sunt precizate în paragraful 6.6 din SR EN Tabelul 6. Jocuri nominale pentru şuruburi (mm) Diametrul nominal al şurubului d (mm) Găuri rotunde normale (a 1 (b, (c 3 Găuri rotunde supradimensionate Găuri alungite scurte (pe lungime) (d Găuri alungite lungi (pe lungime) (d a) Pentru aplicaţii cum sunt turnurile şi stâlpii, jocul nominal pentru găuri rotunde normale trebuie redus cu 0,5 mm, dacă nu se specifică altfel. b) Pentru elemente de îmbinare acoperite, jocul nominal de 1 mm poate fi crescut cu grosimea acoperirii elementului de c) prindere. În condiţiile prezentate în EN , se pot utiliza, de asemenea, şuruburi având diametrul nominal de 1 mm şi 14 mm sau şuruburi cu cap înecat în găuri cu un joc de mm. d) Valorile nominale ale jocului în sensul transversal pentru şuruburi utilizate în găuri alungite trebuie să fie identice cu valorile jocului specificate pentru găuri rotunde normale. IV.1. Toleranţe pentru diametrul găurilor pentru şuruburi 6.40 Toleranţele admise pentru diametrul găurii sunt următoarele: 1,5d 30

31 - Pentru găuri destinate şuruburilor păsuite, diametrul acestora va fi în clasa H11 conform SR EN ISO 86-; - Pentru alte tipuri de şuruburi, găurile vor avea diametrul cu toleranţa ± 0,5mm Diametrul găurii se consideră ca fiind medie aritmetică între diametrul de intrare şi cel de ieşire (a se vedea vedea figura 6.5). 1 D = min + ( d d ) max { ; } max{ D 10; 1mm} max α 4 o 1 ( aproximativ 7% ) igura 6.5 Deformaţii admisibile pentru găuri poansonate sau obţinute prin tăiere cu plasmă IV.. Executarea găuririi 6.4 Găurile pentru şuruburi pot fi realizate prin orice procedeu, cu condiţia de a rezulta o gaură finisată, care să satisfacă următoarele cerinţe: - duritatea locală şi calitatea suprafeţei găurii să respecte prevederile conţinute în paragraful din SR EN 1090-; - la găurile trecătoare prin mai multe elemente suprapuse ale îmbinării, se impune coaxialitatea acestora, astfel încât şuruburile să poată fi introduse liber, în direcţie perpendiculară pe feţele de contact ale elementelor îmbinate Nu se admit găuri realizate prin poansonare dacă grosimea nominală a elementului este mai mare decât diametrul nominal al găurii Nu este permisă realizarea de găuri prin poansonare fără alezare, pentru elemente din categoriile EXC3 şi EXC În cazul în care alezarea este folosită ca procedeu tehnologic de finisare a unei găuri poansonate, poansonarea se va realiza la un diametru mai mic cu cel puţin mm faţă de diametrul final al găurii Validitatea procedeelor de găurire trebuie verificată periodic, în conformitate cu prevederile conţinute în paragraful din SR EN Găurile trebuie să respecte, de asemenea, următoarele cerinţe: - unghiul de conicitate ( α) nu trebuie să fie mai mare decât cel indicat în figura 6.5; - bavurile ( ) nu trebuie să fie mai mari decât cele indicate în figura 6.5; - la înnădiri, găurile la suprafeţele de contact trebuie poansonate în aceeaşi direcţie pentru toate elementele În cazul în care se execută găuri trecătoare prin mai multe elemente ale îmbinării, nu se admite fixarea provizorie a acestora prin hafturi de sudură Se impune ca înaintea realizării îmbinării cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionare, să se debavureze găurile, dacă acestea au fost executate prin procedee care duc la formarea bavurilor. NOTĂ - Dacă găurile sunt realizate într-o singură operaţie, prin elemente fixate împreună şi care nu trebuie separate după găurire, este necesară îndepărtarea bavurilor doar din găurile elementelor exterioare ale îmbinării. V. DECUPĂRI 6.50 În scopul evitării formării concentratorilor de tensiuni, se interzice decuparea unghiurilor intrânde. În astfel de situaţii se vor realiza rotunjiri ca în figura

32 igura 6.6 Exemple de decupare 1 nu este permis; forma A (recomandată pentru tăierea complet mecanizată sau automată); 3 forma B (permisă) 6.51 Se impune ca unghiurile intrânde şi crestăturile să se rotunjească cu o rază minimă de 5 mm pentru EXC şi EXC3, respectiv de 10 mm pentru EXC În cazul decupărilor obţinute prin poansonare în plăci cu grosimea mai mare de 16 mm, bavurile rezultate trebuie îndepărtate prin polizare. NOTĂ - Decuparea prin poansonare nu este permisă pentru EXC4. VI. ASAMBLARE 6.53 Asamblarea elementelor trebuie realizată astfel încât să fie îndeplinite toleranţele specificate Se va evita contaminarea oţelului inoxidabil prin contact cu oţelul pentru construcţii Alinierea găurilor executate prin broşare trebuie efectuată astfel încât să se evite o ovalizare mai mare decât valorile prevăzute în tabelul D..8 poz. 6, din ANEXA A a standardului SR EN 1090-, după cum urmează: - EXC1 şi EXC: clasa 1; - EXC3 şi EXC4: clasa. NOTĂ - În cazul în care aceste valori sunt depăşite, se impune corecţia găurilor prin alezare Nu vor fi folosite pentru aliniere găurile pentru care nu este permisă ovalizarea (de exemplu, pentru şuruburile de păsuire). NOTĂ - În astfel de cazuri pot fi prevăzute găuri speciale pentru aliniere Se impune ca toate îmbinările provizorii ale elementelor îmbinării, în vederea fabricaţiei, să îndeplinească cerinţele prezentelor instrucţiuni tehnice, precum şi toate cerinţele speciale, inclusiv cele referitoare la comportarea la oboseală, care trebuie specificate. VII. PREASAMBLARE UZINALĂ 6.58 Concordanţa între elementele fabricate, conectate în mai multe puncte de îmbinare, trebuie verificată prin preasamblare şi măsurători exacte. Preasamblarea reprezintă punerea împreună a elementelor contituiente ale îmbinării pentru a verifica concordanţa lor Elementele care se îmbină vor fi preasamblate de către producătorul construcţiei metalice, folosindu-se şuruburi obişnuite, cu aceleaşi diametre nominale ca şi cele ale şuruburilor de înaltă rezistenţă destinate îmbinării. 3

33 igura 6.7 Ordine de strângere 6.60 La preasamblare nu vor fi folosite şuruburi pentru pretensionare şi se vor utiliza şaibe atât sub piuliţă, cât şi sub capul şurubului. Strângerea acestora se va face începând de la centrul îmbinării către marginile ei (vezi ordinea indicată în figura 6.7). Pentru strângere se va folosi o cheie standard, acţionată manual După realizarea preasamblării, îmbinarea va fi verificată folosind spionul de 0, mm, care nu va trebui să pătrundă în intervalul dintre şuruburile marginale, pe o adâncime mai mare de 0 mm d g de la marginea elementelor îmbinării, iar în jurul şuruburilor marginale, nu mai aproape de 1,5 de axa fiecărui şurub. Zonele de acces ale spionului de 0, mm de la marginea elementelor de costrucţie metalică spre interiorul îmbinării, sunt arătate în figura 6.8. igura 6.8 Verificarea cu spionul de 0, mm 6.6 Se vor consemna într-o notă de constatare (fişă de preasamblare în fabrică) rezultatele verificărilor făcute, metodele folosite în acest scop, eventualele remedieri care au intervenit, precum şi constatările asupra înscrierii abaterilor în limitele admise. O copie după nota de constatare va fi transmisă unităţii de construcţii-montaj, odată cu livrarea elementelor componente ale îmbinării După preasamblare, elementele care se îmbină şi eclisele se vor marca cu simbolurile indicate în proiecte, distincte pentru fiecare element al îmbinărilor şi pentru fiecare poziţie în cadrul acestora, astfel încât, să se asigure recunoaşterea şi asamblarea lor corectă în etapele următoare. NOTĂ Se recomandă ca la preasamblarea din uzină, să participe şi reprezentanţi ai unităţii de construcţii-montaj. VIII. MANIPULARE ŞI DEPOZITARE 6.64 Elementele care se îmbină nu vor fi grunduite la producător în zonele de contact ale îmbinării şi ale ecliselor La manipulările şi transporturile uzinale, precum şi la încărcarea pentru expediţie, se va asigura în mod special păstrarea curată a suprafeţelor de contact ale elementelor îmbinării Pentru livrare, eclisele se vor fixa în zona de îmbinare corespunzătoare a elementelor care se îmbină, cu organe de asamblare obişnuite. Se interzice fixarea lor prin hafturi de sudură Strângerea şuruburilor pentru expediţie se va face manual, cu chei standard, până la asigurarea contactului dintre elementele de costrucţie metalică. Se interzice expedierea ecliselor nesolidarizate provizoriu la elementele respective, care se îmbină Elementele trebuie manipulate şi stivuite astfel încât posibilitatea de degradare să fie minimă. Atenţie deosebită trebuie acordată metodelor de agăţare prin înfăşurare pentru a evita degradarea construcţiei metalice şi a tratamentului de protecţie Elementele îmbinării deteriorate în timpul descărcării, transportului, depozitării sau a preasamblării trebuie readusă la conformitate. Procedura de restaurare trebuie definită înainte de a fi efectuată. Pentru EXC, EXC3 şi EXC4, trebuie consemnată, de asemenea, procedura. 33

34 6.70 Elementele de îmbinare depozitate pe şantier trebuie păstrate în mediu uscat înainte de utilizare şi trebuie ambalate şi identificate corespunzător. Elementele de îmbinare trebuie manipulate şi uilizate conform recomandărilor producătorului. Toate plăcile mici şi alte accesorii trebuie ambalate şi identificate corespunzător Elementele de construcţie metalică şi materialele utilizate trebuie manipulate şi depozitate în condiţii conforme recomandărilor producătorului. 6.7 Un produs constituent nu poate fi utilizat după durata de depozitare specificată de producătorul său. Produsele care au fost manipulate sau depozitate într-un mod sau o durată de timp, care au putut determina o deteriorare semnificativă, trebuie verificate înainte de utilizare, pentru a se asigura că acestea încă sunt conforme cu specificaţia tehnică de produs relevantă Elementele din oţel pentru construcţii trebuie împachetate, manipulate şi transportate în deplină sigutanţă, astfel încât să se evite deformaţiile permanente şi degradarea suprafeţei să fie minimă. Trebuie aplicate după caz, măsurile preventive pentru manipulare şi depozitare, specificate în tabelul Mijloacele de execuţie ale tratamentului de protecţie realizat în afara şantierului şi pe şantier trebuie să fie conform SR EN Detaliile susceptibile de a fi supuse fenomenelor de coroziune, uzura mecanică sau oboseala, trebuie astfel concepute şi realizate, încât inspecţia, mentenanţa şi eventuala refacere să poată fi efectuate în mod satisfăcător, ţinând seama de durata de viaţă a construcţiei. Tabelul 6.3 Listă de măsuri preventive pentru manipulare şi depozitare Ridicare 1 Protecţia elementelor împotiva degradării la punctele de ridicare. Evitarea ridicării dintr-un singur punct a elementelor lungi, prin utilizarea grinzilor extensibile, după caz. Legarea împreună a elementelor uşoare, mai ales cele sensibile la degradarea muchiilor, răsucire sau deformare, dacă sunt manipulate individual. Se va evita orice deteriorare locală a elementelor, în zonele 3 în care se ating între ele, la muchiile nerigidizate, la nivelul punctelor de ridicare sau în alte zone în care o parte semnificativă din greutatea totală a legăturii este suportată de o singură muchie nerigidizată. Depozitare 4 Stivuirea elementelor fabricate la distanţă de sol, pentru a fi păstarate curate. 5 olosirea reazemelor necesare pentru a evita deformaţii permanente. Depozitarea tablelor profilate şi altor materiale furnizate cu suprafeţe decorative prefinisate, în 6 conformitate cu cerinţele standardelor aplicabile. Protecţie anticorosivă 7 Evitarea acumulării apei. Precauţii pentru a evita pătrunderea umezelii în legături de profile cu acoperiri metalice. 8 NOTĂ - În cazul depozitării prelungite în aer liber, legăturile de profile trebuie desfăcute şi profilele separate pentru a preveni apariţia ruginii negre sau albe. Tratament corespunzător de protecţie anticorosivă a elementelor din oţel formate la rece cu grosimea 9 mai mică de 4 mm, efectuat înainte de ieşirea aceastora din uzină, suficient pentru a rezista cel puţin expunerii estimate pe durata transportului, depozitării şi montării iniţiale. Oţeluri inoxidabile 10 Manipularea şi depozitarea oţelului inoxidabil astfel încât să se prevină contaminarea de la fixări sau elemente de manipulare, etc. Depozitarea cu grijă a oţelului inoxidabil, astfel încât suprafeţele să fie protejate de deteriorare sau contaminare. 11 Utilizarea unui film sau a altei acoperiri de protecţie, stabilă cât mai mult timp posibil. 1 Evitarea depozitării într-un mediu salin, umed. 13 Protejarea elementelor de depozitare cu fâşii sau teci din lemn, cauciuc sau material plastic, pentru a 34

35 evita orice frecare cu suprafeţe din oţel carbon, cu conţinut de cupru, plumb, etc. Interzicerea folosirii marcărilor cu conţinut de cloruri sau sulfuri. 14 NOTĂ - O alternativă este utilizarea unui film protector şi aplicarea tuturor marcărilor numai pe acest film. Protejarea oţelului inoxidabil de contactul direct cu echipamentul de ridicare sau de manipulare din oţel carbon, cum sunt lanţuri, cârlige, cabluri plate, rulouri sau furcile elevatoarelor, folosind materiale 15 izolatoare, placaj din lemn de răşinoase sau ventuze. Utilizarea sculelor corespunzătoare la montare pentru a asigura că nu se produce contaminarea suprafeţei. Evitarea contactului cu substanţe chimice, mai ales coloranţi, cleiuri, bandă adezivă, cantităţi exagerate 16 de ulei şi unsoare. Zonele de fabricaţie pentru oţel carbon şi oţel inoxidabil, vor fi separate, pentru a se evita contaminarea 17 cu oţel carbon. olosirea de scule separate, numai pentru oţel inoxidabil, mai ales pietre de polizor şi perii de sârmă. Perii de sârmă şi lână din oţel inoxidabil, preferabil austenitic. Transport 18 Măsuri speciale necesare pentru protecţia elementelor fabricate în timpul transportului. 7. MONTAJUL ŞI RECEPŢIA ELEMENTELOR DE CONSTRUCŢII METALICE ŞI A LUCRĂRILOR DE MONTAJ I. CONDIŢII DE ŞANTIER 7.1 Se impune ca montarea să înceapă numai după ce zona prevăzută pentru lucrările de construcţii corespunde cerinţelor tehnice referitoare la siguranţa lucrărilor. NOTĂ Cerinţele tehnice minime referitoare la siguranţa lucrărilor pe şantier sunt precizate în paragraful 9. din SR EN Se impune ca realizarea lucrărilor de construcţii-montaj să se facă numai în baza unei documentaţii tehnice specifice (pentru organizarea lucrărilor de construcţii - documentaţia tehnică privind organizarea şi execuţia lucrărilor/proiect tehnologic), care să cuprindă, printre altele şi un plan detaliat referitor la căile de acces spre şantier şi în interiorul acestuia, dimensiunile şi înălţimile de trecere ale căilor de acces, nivelul suprafeţei de lucru pentru traficul pe şantier şi echipamente, precum şi suprafeţele disponibile pentru depozitare. 7.3 În cazul în care o lucrare se execută cu mai mulţi antreprenori, se impune realizarea unei proceduri de lucru între antreprenori, astfel încât să fie respectate cerinţele tehnice minime în ceea ce priveşte siguranţa lucrărilor şi să fie asigurată coerenţa acestora. NOTĂ Standardul SR EN furnizează reguli pentru determinarea încărcărilor datorită executării lucrărilor şi depozitării, inclusiv betonul. II. METODĂ DE MONTARE PE BAZĂ DE PROIECT 7.4 Metoda de montare pe bază de proiect trebuie să ia în considerare prevederile conţinute în paragraful din SR EN III. METODĂ DE MONTARE OLOSITĂ DE EXECUTANT 7.5 Executantul are obligaţia să furnizeze, documentat, o descriere a metodei de montare proprie, care trebuie pregătită şi verificată conform regulilor de proiectare, în special în ceea ce priveşte asigurarea rezistenţa structurii montată parţial, solicitată de încărcările de montare, cât şi de alte încărcări. 7.6 Expunerea metodei de montare a executantului poate diferi de metoda de montare pe bază de proiect, numai dacă aceasta are viza proiectantului general. 7.7 Expunerea metodei de montare trebuie se face conform paragrafelor şi 9.3. din SR EN

36 IV. PROIECTUL TEHNOLOGIC DE MONTAJ 7.8 Planuri de montare sau instrucţiuni echivalente trebuie furnizate şi să fie parte din descrierea metodei de montare. 7.9 Proiectul tehnologic de montaj trebuie pregătit cu vederi în plan şi elevaţie realizate la o scară care să permită marcarea vizibilă a reperelor de montare pentru toate elementele În vederea realizării proiectului tehnologic de montaj, este necesar ca proiectul construcţiei să furnizeze informaţii clare şi fără echivoc, privind următoarele: - amplasamentul tramei; - amplasarea bazei stâlpilor şi orientarea construcţiei metalice; - poziţiile reazemelor grinzilor ; - asamblarea elementelor şi toleranţele admise; - nivelurile diferetelor elemente ce urmează a fi montate; - greutatea elementelor şi ansamblurilor componente ale construcţiei ce vor fi ridicate cu utilaje de ridicare, precum şi punctele de agăţare la manipularea acestora, etc Planurile trebuie să arate detaliile necesare pentru prinderea elementelor din oţel sau a şuruburilor pe fundaţii, metoda de ajustare prin calare şi împănare şi cerinţele pentru cimentare, precum şi prinderea construcţiei metalice şi a aparatelor de reazem pe reazemele lor. 7.1 Planurile trebuie să arate detalii şi amplasarea oricărei construcţii metalice sau lucrări provizorii, necesare la montare, pentru a asigura stabilitatea construcţiei sau siguranţa personalului. V. EXECUŢIA ASAMBLĂRILOR PE ŞANTIER 7.13 Pentru montarea elementelor subţiri sunt necesare planuri care să specifice, după caz, cel puţin aspectele enumerate în paragraful din SR EN Întreprinderea de montaj are obligaţia să execute verificările de confruntare privind calitatea organelor de asamblare primite pe şantiere. Ele constau din: - verificarea dimensiunilor şi aspectului şuruburilor, piuliţelor şi şaibelor, verificarea filetelor şi verificarea calităţii organelor de asamblare prin verificarea durităţii pe cel puţin şuruburi, piuliţe şi şaibe din fiecare tipodimensiune/producator/lot aprovizionat (este indicat ca aprovizionarea să se realizeze de la un singur producător/furnizor); - încercarea de performanţă pentru pretensionare, conform SR EN pentru metoda adoptată la strângere de către executant, pe organele de asamblare utilizate, pentru fiecare tipodimensiune (pentru detalii, a se vedea ANEXA H din standardul SR EN 1090-). Organele de asamblare folosite în încercarea de performanţă pentru pretensionare vor avea avea aceleaşi condiţii de păstrare şi montare cu cele din şantier. Această etapă se va realiza la un laborator autorizat/acreditat (în condiţiile legii) În cazurile în care din aceaste verificări nu rezultă îndeplinirea condiţiilor de acceptare, se întocmesc note de constatare şi situaţia va fi imediat sesizată întreprinderii producătoare a organelor de asamblare şi întreprinderii producătoare a construcţiei metalice, în cazul când organele de asamblare au fost comandate şi livrate de aceasta, pentru luarea măsurilor corespunzătoare Întreaga procedură de acceptare a cantităţilor de organe de asamblare pe şantier se va încheia înainte de termenul de începere a execuţiei îmbinărilor pe şantier şi nu mai târziu de 45 de zile calendaristice de la primirea organelor de asamblare pe şantier Orice montare de probă pe şantier trebuie realizată în conformitate cu cerinţele de la paragraful III.7. Montarea de probă trebuie luată în considerare în următoarele cazuri: - pentru a confirma potrivirea între elemente; - pentru a valida o metodologie, dacă secvenţa de montare pentru a garanta stabilitatea în timpul montării necesită o evaluare prealabilă; 36

37 - pentru a verifica durata operaţiilor, dacă pe şantier sunt condiţii restrictive prin limitarea timpului de lucru Toate prinderile pentru elementele provizorii prevăzute pentru montare trebuie efectuate astfel încât să nu slăbească structura permanentă sau să afecteze utilizarea ei Înainte de montaj, montatorul va face următoarele verificări şi remedieri: - dacă nu s-au produs deformări ale elementelor în timpul operaţiunilor de transport, manipulare şi depozitare, în cadrul şantierului, efectuându-se remedierile necesare; - dacă sudurile cap la cap corespund normelor de verificarea calităţii (conform prevederilor din reglementările tehnice privind calitatea îmbinărilor sudate din oţel, ale construcţiilor civile, industraile şi agricole, aplicabile, în vigoare. ); - dacă organele de asamblare au fost conservate pe şantier în condiţii corespunzătoare normelor tehnice; - dacă există o notă de constatare a preasamblării prevăzută la punctul 6.6. În cazul în care nu a fost realizată preasamblarea uzinală, se recomandă efectuarea acesteia pe şantier; - dacă există acte de verificarea calităţii organelor de asamblare şi a elementelor ce se îmbină, la primirea pe şantier. 7.0 Prelucrarea şi tratarea suprafeţelor de contact se va executa prin decapare (spălare şi frecare cu peria de sârmă) şi ardere cu flacăra, cu respectarea următoarelor condiţii: - spălarea materiilor uleioase cu substanţe degresante şi spălarea materiilor pământoase cu apă; - frecarea cu peria de sârmă din oţel moale pentru îndepărtarea ruginei neaderente şi a pojghiţei de laminare (se interzice frecarea care să conducă la o suprafaţă lucioasă); - frecarea se va executa transversal pe direcţia de transmitere a efortului; - arderea cu flacăra cu oxigen se va executa cu o viteză de înaintare de 1... m/min, cu o înclinare a suflaiului ce cca. 30 0, suflaiul înainnd în urma flăcării; temperatura suprafeţei în timpul arderii cu flacăra nu trebuie să depăşească 00 0 C. Pentru această operaţie se vor folosi arzătoare cu un singur bec sau mai multe becuri asamblate. - prelucrarea suprafeţelor şi fazele succesive de realizare ale fiecărei îmbinări, inclusiv toate verificările şi chituirea, se vor efectua în acelaşi schimb de lucru. 7.1 În utilizarea arderii cu flacără, se vor folosi trasee de ardere pe zone delimitate, asigurându-se încălzirea uniformă a zonei, evitându-se supraîncălziri locale. După arderea cu flacăra, suprafaţa de contact va avea un grad de rugozitate pronunţat. Suprafeţele de contact vor fi uscate înainte de asamblare, iar pisele de contact se vor monta la temperatura mediului. 7. În situaţiile în care rugina nu va putea fi îndepărtată prin frecare cu peria din oţel moale, organele de asamblare în cauză nu vor putea fi utilizate şi vor fi tratate ca neconforme. 7.3 În continuare, filetul piuliţelor va fi uns cu o cantitate mică de unsoare, evitându-se producerea refulării unsorii în exces. Se interzice ungerea filetului şuruburilor pentru a se evita ca unsoarea să ajungă pe suprafeţele de contact ale elementelor îmbinării. 7.4 Pretensionarea şuruburilor din îmbinare se va realiza conform prevederilor conţinute în paragraful 8.5 din standardul SR EN Montarea îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă va începe numai după efectuarea tuturor verificărilor şi remedierilor menţionate şi a pregătirii pentru montaj a organelor de asamblare, conform pct Organele de asamblare vor fi pregătite pentru montaj cu puţin înainte de introducerea lor în îmbinare, prin curăţirea cu substanţe degresante pentru îndepărtarea unsorii de protecţie şi a murdăriei, precum şi prin frecare cu peria din oţel moale, pentru îndepărtarea ruginei superficiale, dacă este cazul. 37

38 7.7 Nu se va efectua montarea ecliselor dacă suprafeţele de contact, după prelucrarea prevăzută la pct. 7.6, nu au un aspect uniform, lipsite de pete de rugină, ţunder, ulei, etc. şi nu au un grad pronunţat de rugozitate. VI. MARCARE 7.8 Elementele asamblate sau montate individual pe şantier trebuie să aibă alocată o marcare de montare, care poate coincide cu marcarea de la preasamblarea uzinală. 7.9 Un element trebuie marcat cu orientarea la montare dacă aceasta nu rezultă din forma sa geometrică. NOTĂ Marcările trebuie amplasate, dacă este posibil, în poziţii în care să fie vizibile atâ la depozitare, cât şi după montare Metodele de marcare trebuie să fie conform paragrafului 6. din SR EN VII. RECEPŢIA LUCRĂRILOR DE MONTAJ 7.31 urniturile vor fi achiziţionate însoţite de documentaţia specificată de prevederile referitoare la comercializarea produselor pentru construcţii. De asemenea, se vor avea în vedere prescripţiile relevante din SR EN 1090 şi SR EN Recepţia lucrărilor de montaj se va face în conformitate cu prescripţiile relevante din SR EN 1090 şi SR EN 1993, precum şi conform legislaţiei aplicabile, în vigoare, privind executarea lucrărilor de construcţii şi calitatea în construcţii Rezultatele verificărilor şi încercărilor mecanice ale furniturilor, precum şi rezultatele verificărilor lucrărilor de montaj, în diversele faze de realizare a îmbinărilor cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, vor fi consemnate în documente din sistemul calităţii implementat la nivelul executantului, în condiţiile legii, după cum urmează: - notă de constatare asupra preasamblării uzinale, consemnându-se abaterile dimensionale, de la limitele admisibile, remedierile efectuate şi metodele prescrise folosite, conf. pct O copie după nota de constatare se constituie în piesă la dosarul de recepţie; - notă de constatare asupra preasamblării la şantier executată în condiţiile prezentate la pct. 7.6, care se constituie, de asemenea în piesă, la dosarul de recepţie; - documente care însoţesc organele de asamblare la achiziţionarea lor (şuruburi, piuliţe, şaibe), potrivit legii (declaraţia de conformitate şi/sau declaraţia de performanţă, certificatul de calitate, agrementul tehnic, după caz), precum şi rapoartele de încercări emise de laboratoare de specialitate pe baza încercărilor efectuate pe şantier; - procesele verbale de verificare pe faze a calităţii execuţiei îmbinărilor prin şuruburi de înaltă rezistenţă, în care se consemnează rezultatele tuturor verificărilor efectuate în diferite faze de execuţie a montajului, inclusiv pregătirea suprafeţelor de contact Verificarea strângerii se va realiza pe baza işei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate (vezi ANEXA A), pentru îmbinarea corespunzătoare, fapt ce va fi consemnat într-un proces verbal, care va fi semnat de toţi factorii implicaţi la realizarea strângerii Toate documentele de verificare a calităţii emise pe baza verificărilor şi încercărilor mecanice realizate pe şantiere, de către executant, vor fi avizate de către beneficiar la momentul executării lor Inspecţii planificate privind verificarea conformităţii la execuţia construcţiilor metalice, în special privind realizarea îmbinărilor cu şuruburi se vor efectua de catre instituţii abilitate conform prevederilor legislative în vigoare. Aceste inspecţii vor consta şi în verificarea îndeplinirii condiţiilor din prezentele instrucţiuni tehnice. 8. VERIICAREA MENŢINERII CALITĂŢII ÎMBINĂRILOR ÎN EXPLOATARE 38

39 8.1 Verificările periodice se efectuează la intervale de timp, în funcţie de destinaţia construcţiilor, precum şi de condiţiile de exploatare. 8. În afara verificărilor specificate la pct. 8.1, se vor executa verificări suplimentare ori de câte ori vor surveni solicitări mecanice, fizice şi chimice, depăşind limitele normale considerate în proiectare şi în prezentele instrucţiuni sau apar defecţiuni vizibile. 8.3 Proiectantul va întocmi un PROGRAM DE MONITORIZARE A SISTEMULUI, care va conţine următoarele capitole principale: - intervalele de timp la care se vor face verificări ale sistemului; - nivelul de calificare şi autorizare a personalului destinat verificării sistemului; - modul de urmărire în situ; - modul de verificare a strângerii; - măsuri necesare pentru remediere, în cazul strângerilor care şi-au pierdut caracteristicile normate în timp. 8.4 Verificările se fac de către beneficiar, în condiţiile legii, şi vor consta în verificarea strângerilor de pretensionare şi verificarea vizuală a stării suprafeţelor în contact din îmbinări care au fost desemnate de proiectant ca fiind relevante în evaluarea comportarii în timp a construcţiei. Aceste verificări se vor realiza cel puţin odată în perioada de viaţă normată a construcţiei, respectiv prima verificare de regula la 10 ani, în condiţiile unei exploatări normale generate în principal de factori de risc naturali. Valorile constatate vor fi notate într-un proces-verbal de constatare şi vor fi transmise proiectantului pentru a fi comparate cu valorile înscrise în işa de evidenţă a îmbinărilor pretensionate (vezi modelul din ANEXA A), ataşată la Cartea construcţiei. 8.5 Soluţiile de remediere, în cazurile unor situaţii necorespunzătoare rezultate din aceste verificări, vor fi stabilite pe bază de expertize tehnice efectuate de unităţi de specialitate. 9. PRODUSELE PENTRU CONSTRUCŢII OLOSITE LA REALIZAREA ÎMBINĂRILOR 9.1 Organele de asamblare, tablele şi profilele utilizate la realizarea îmbinărilor, se achiziţionează însoţite de documentaţia specificată de prevederile referitoare la comercializarea produselor pentru construcţii. 9. Performanţele detaliate în documentaţia prevăzută la alin.(9.1), trebuie să fie conforme cu performanţele specificate în proiectul tehnic/ caietul de sarcini al lucrării/obiectivului de investiţie. 9.3 Prevederile alin.(9.1) şi (9.) se aplică în mod corespunzător şi produselor necesare pentru protecţia anticorozivă şi/sau protecţia la foc a elementelor metalice îmbinate. 10. INSPECŢIA TEHNOLOGICĂ ŞI A ECHIPAMENTELOR LA PUNEREA ÎN OPERĂ 10.1 Inspecţia tehnologică se efectuează, la cererea proiectantului, beneficiarului sau executantului, pentru: - verificarea capabilităţii unităţii de producţie de a realiza şi/sau monta structura metalică după tehnologia proiectată; - verificarea momentelor de strângere realizate de unitatea care execută; - verificarea aplicării corecte a tehnologiilor de montaj în şantier. 10. Inspecţia echipamentelor se efectuează în condiţiile legii şi constă în verificarea şi atestarea stării de funcţionare normală a utilajelor şi echipamentelor utilizate la realizarea lucrărilor de construcţii-montaj din şantier. 39

40 10.3 Inspecţia echipamentelor se realizează periodic, în funcţie de tipul utilajului sau echipamentului utilizat, în perioada de funcţionare în parametri normali de lucru, La verificările realizate în şantier, se utilizează mijloace de măsură şi control, etalonate şi verificate în condiţiile legii şi cu respectarea prevederilor prezentelor Instrucţiuni (vezi Cap.4, partea III. DISPOZITIVE) Rezultatele inspecţiei vor fi consemnate într-un raport de inspecţie în baza căruia proiectantul lucrărilor va lua toate măsurile necesare pentru remedierea eventualelor deficienţe constatate şi, dacă este cazul, va impune măsuri suplimentare de verificare pentru o evaluare corectă a executiei construcţiei şi respectiv a îmbinărilor din construcţie. 11. SIGURANŢA ŞI SECURITATEA ÎN MUNCĂ 11.1 Executantul va asigura condiţiile necesare şi va răspunde conform legii, pentru efecturea obligatorie a instructajului periodic de protecţia muncii pentru toţi factorii implicaţi în realizarea montajului/lucrărilor, inclusiv pentru eventualii vizitatori pe şantier. 11. Vor fi menţinute înregistrări cu privire la instructajul periodic de protecţia muncii, prevăzute prin sistemul calitaţii implementat la nivelul executantului Instructajul de protecţia muncii se realizează conform unor proceduri scrise, elaborate în baza prevederilor legale privind regimul materiilor explozive; securitatea şi sănătatea în muncă; cerinţele minime pentru semnalizarea de securitate şi/sau de sănătate la locul de muncă; cerinţele minime de securitate şi sănătate în muncă referitoare la: utilizarea echipamentelor cu ecran de vizualizare, utilizarea de către lucrători a echipamentelor individuale de protecţie la locul de muncă, manipularea manuală a maselor care prezintă riscuri pentru lucrători, în special de afecţiuni dorsolombare, precum şi cerinţele minime de securitate şi sănătate pentru locul de muncă, în concordanţă şi cu respectarea Planului de măsuri a comitetului de securitate şi sănătate în muncă şi Instrucţiunile proprii de securitatea muncii pentru activităţi specifice din cadrul executantului Executantul va realiza şi testarea psihologică a personalului care lucrează în condiţii speciale de muncă, conform legislaţiei specifice, în vigoare (lucrul la înălţime, lucrul în condiţii de izolare, lucrul cu substanţe explozive, şoferii, etc.). 40

41 A N E X A A (informativă) IŞĂ DE EVIDENŢĂ A ÎMBINĂRILOR PRETENSIONATE A.1 În tabelul A.1 este prezentat formularul fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate. Tabelul A.1 ormular al fişei de evidenţă a îmbinărilor pretensionate PROIECTANT EXECUTANT Schema îmbinării (3) Realizare Momente de strângere moment [ N m] [ N m] Treaptă Nr. Treaptă Treaptă Treaptă finală şurub iniţială iniţială finală min. max. Observaţii (5) Refacerea stângerii datorită depăşirii treptei finale a momentului de strângere * * * Tronson Nivel Poziţie (1) Îmbinare () GP1 SM1 (1) Pentru localizarea poziţiei îmbinării, se vor folosi axele principală şi secundară de inerţie ale structurii metalice din care face parte îmbinarea. () Îmbinarea va fi notată prin precizarea elementelor structurale conectate. Exemplu: (Grindă Principală 1 Stâlp Marginal 1: GP1 SM1). (3) În câmpul corespunzător din tabel, va fi inserată o schemă a îmbinării, ca vedere bidimensională cu marcarea elementelor îmbinate. Deasemenea, pe schema îmbinării se va marca, prin numerotare, ordinea de strângere a şuruburilor. (4) uncţie de tipului dispozitivului de strângere folosit, sunt posibile situaţiile: - În cazul folosirii dispozitivelor de stângere controlată cu posibilitatea stocării valorilor momentului de strângere, în coloanele Treaptă iniţială şi Treaptă finală, pe formularul de lucru se vor nota poziţiile înregistrărilor corespunzătoare din memoria dispozitivului de stângere. Ulterior, la descărcarea inregistrărilor, poziţiile notate pe formularul de lucru vor fi înlocuite, pe formularul final, cu valorile corespunzătoare ale momentului de strîngere realizat. - În cazul folosirii dispozitivelor de strângere cu avertizare, fără indicarea şi stocarea valorii momentului de strângere (de exemplu, chei mecanice), în coloanele Treaptă iniţială şi Treaptă finală, se va bifa realizarea momentului de strângere reglat. (5) Se vor nota toate dificultăţile apărute în procesul de strângere, în vederea realizării pretensionării. 41

42 A N E X A B (informativă) PRECIZĂRI ASUPRA STUDIULUI COMPORTĂRII ÎMBINĂRILOR CU ŞURUBURI PRETENSIONATE, OLOSIND METODA ELEMENTULUI INIT B.1 Generalităţi Scopul acestei anexe este acela de a propune recomandări privind studiul comportării componentelor din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate, folosind metoda elementului finit. Metoda elementului finit va fi folosită numai în scopul studiului comportamentului elementelor structurale din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate. undamentarea prin calcul a soluţiei tehnice, precum şi a parametrilor unei îmbinări cu şuruburi pretensionate se face numai pe baza standardelor în vigoare care reglementează domeniul, respectiv a prezentelor instrucţiuni tehnice. B. Modele de material Dacă în studiul comportării componentelor din alcătuirea îmbinărilor cu şuruburi pretensionate, folosind metoda elementului finit, se iau în considerare cazuri de încărcare pentru care se estimează că tensiunea echivalentă corespunzătoare teoriei de rezistenţă adoptate, depăşeşte limita corespunzătoare comportării liniare a materialului, se recomnadă folosirea unor modele de material biliniare. NOTA 1 Pentru oţelurile de construcţii laminate la cald, se recomandă folosirea modelelor biliniare fără consolidare. NOTA Pentru oţelurile din care sunt realizate şuruburile de înaltă rezistenţă pretensionate se recomandă folosirea modelelor biliniare cu consolidare izotropă. B.3 Modelarea schematizată a dispozitivelor de fixare Dacă obiectivul principal al studiului folosind metoda elementului finit îl constituie stările de tensiuni şi de deformaţii ce se produc în elementele îmbinate cu ajutorul dispozitivelor de fixare, se recomandă schematizarea acestora prin elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide. Pentru elementul finit asociat tijei şurubului din alcătuirea dispozitivului de fixare se va declara secţiune transversală circulară, având diametrul egal cu diametrul nominal al şurubului. Acest element finit va avea axa locală coincidentă cu axa găurii. Pentru modelarea legăturii dintre capul şurubului şi componenta adiacentă din îmbinare, respectiv dintre piuliţă şi componenta adiacentă, se vor folosi elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide, dispuse radial în jurul elementului finit care schematizează tija şururbului. NOTĂ Unele platforme de analiză cu elemente finite au implementate instrumente specializate în scopul modelării prin metoda descrisă mai sus a asambărilor cu şuruburi. B.4 olosirea simetriilor Ori de câte ori este posibil, se recomandă folosirea simetriilor din modelul fizic real, pentru a genera modele cu elemente finite de dimensiuni cât mai mici şi care să asigure o precizie accceptabilă a rezultatelor obţinute. Ori de câte ori se folosesc simetriile, se vor impune constrângeri necesare şi suficiente în planele de simetrie. B.5 Rafinarea discretizărilor Se recomandă rafinarea discretizărilor, cel puţin în următoarele situaţii: - atunci când se doreşte analiza comportării zonei filetate a şuruburilor din îmbinare, se va rafina discretizarea în zona filetului; - atunci cînd se doreşte analiza concentrării tensiunilor în zona găurilor pentru şuruburi, se va rafina discretizarea în vecinătatea acestora. 4

43 B.6 Modelarea pretensionării Cea mai simplă cale de a modela pretensionarea şuruburilor folosite la realizarea îmbinărilor pretensionate este aceea prin care se induc tensiuni termice care vor produce strâgerea componentelor îmbinate cu o forţă egală cu forţa de pretensionare dorită. NOTĂ - Chiar dacă în realitate sistemul este de fapt pretensionat din alte cauze decât cele termice, tehnica de modelare pe platforma de analiză cu elemente finite rămâne aceeaşi. Dacă se cunosc pretensionarea necesară şi proprietăţile termice ale materialului şurubului, se poate calcula diferenţa necesară de temperatură, cu următoarea relaţie: unde: c, P - forţa de pretensionare de calcul; c, P T = αea (B.1) α - coeficientul deformaţiei termice liniare a materialului şurubului; E - modulul de elasticitate longitudinală a materialului şurubului; A - aria nominală a secţiunii transversale a şurubului. Diferenţa de temperatură calculată cu relaţia (B.1) se aplică în modelul cu elemente finite în scopul simulării pretensionării, după cum urmează: 1. se stabileşte o temperatură de referinţă Tr care se atribuie tuturor elementelor finite din model, cu excepţia elementelor finite care modelează şuruburile din îmbinare;. elementelor finite care modelează şuruburile din îmbinare li se atribuie temperatura T b : T = T (B.) b T r Unele platforme de analiză cu elemente finite permit indicarea directă a forţei de pretensionare, în cazul modelării schematizate a dispozitivelor de fixare. olosirea acestei alternative, presupune rularea a două analize: - în prima analiză se impune un anumit nivel de pretensionare a şuruburilor. Datorită elasticităţii materialelor componentelor îmbinării (plăci şi dispozitive de fixare), la finalul primei analize, pretensionarea din şuruburi este mai mică decât cea declarată iniţial. - în a doua analiză, pe baza pretensionării reale de la finalul primei analize, pretensionarea aplicată şuruburilor este mărită corespunzător, astfel încât pretensionarea finală să corespundă (cu o eroare acceptabilă) pretensionării reglementate. B.7 Tipuri de analize Tipul analizelor efectuate trebuie să respecte natura încărcărilor, natura modelelor de material declarate în model, precum şi mărimea preconizată a deformaţiilor modelului: - pentru încărcări statice, modele liniare de material şi deformaţii preconizate ale modelului respectând ipoteza micilor deformaţii, se vor realiza analize statice liniare; - în cazul în care cel puţin una din condiţiile anterioare nu este îndeplinită se vor realiza analize statice neliniare. B.8 Personal autorizat Personalul desemnat pentru studiul comportării îmbinărilor pretensionate, folosind metoda elementului finit trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: - să aibă pregătire relevantă în domeniul folosirii metodei elementului finit pentru analiza structurilor de rezistenţă; - să aibă o experienţă de cel puţin 5 ani în domeniul proiectării îmbinărilor metalice. 43

44 A N E X A C (informativă) EXEMPLU DE CALCUL ÎMBINARE CU ŞURUBURI PRETENSIONATE, DE CATEGORIA C C.1. ormularea problemei Se cere realizarea unei îmbinări cu şuruburi de înaltă rezistenţă pretensionate, de categoria C, în scopul transmiterii unui efort axial static Ed = 300kN, între două elemente realizate din platbandă Pl din oţel S 35, conform SR EN C.. Soluţie tehnică Soluţia tehnică adoptată foloseşte două eclise dispuse de-o parte şi de alta a elementelor supuse la întindere (vezi schema de principiu din figura 1). Eclisele sunt realizate din platbandă Pl din oţel S 35, conform SR EN Suprafeţele de contact ale ecliselor şi ale elementelor centrale sunt tratate corespunzător clasei A (vezi tabelul 5.7), căreia îi corespunde coeficientul de frecare µ = 0, 5. igura C.1 Schema de principiu a soluţiei adoptate Pentru realizarea îmbinării se are în vedere sistemul HV, folosind 1 dispozitive de fixare dispuse în 3 rânduri şi 4 coloane, ca în figura C.. Îmbinarea prezintă un plan de simetrie perpendicular pe direcţia efortului axial transmis (vezi figura C.). igura C. Geometria îmbinării cu şuruburi pretensionate NOTA 1 În figura C., e 1, e, p 1 şi p au semnificaţiile distanţelor explicitate în tabelul 5.. NOTA Lungimea l a ecliselor va fi stabilită după adoptarea numărului dispozitivelor de fixare, a modului de amplasare a acestora în îmbinare, precum şi a distanţelor în direcţie longitudinală care definesc amplasarea găurilor 44

45 şuruburilor (a se vedea relaţia (C.) şi tabelul 5.). Cu notaţiile din figura C., se pot scrie relaţiile: ( e + ) 160 = p (C.1) ( e ) l = p (C.) NOTĂ - Deoarece lăţimea platbandelor din care se execută elementele îmbinate este impusă (160 mm), la stabilirea dimensiunilor e şi p se vor respecta atât cerinţele impuse prin tabelul 5., cât şi relaţia (C.1). Datorită simetriei, se consideră în calcul doar una din părţile rezultate prin intersectarea îmbinării cu planul de simetrie, aşa cum este reprezentat în figura C igura C.3 Modelul considerat în calcul Se adoptă şuruburi de înaltă rezistenţă M16 ( d = 16 mm ), grupa 10.9, având lungimea sub cap l = 60 mm, şi lungimea părţii filetate = max 3 mm (vezi tabelul din SR EN ). l g În conformitate cu jocurile nominale înscrise în tabelul 6.3 în cazul găurilor rotunde normale, rezultă diametrul găurilor pentru şuruburi: d = 0 18 mm În continuare se adoptă distanţele în direcţie longitudinală şi transversală între axele dispozitivelor de fixare, în vederea stabilirii amplasării găurilor şuruburilor, precum şi a lungimii necesare a ecliselor. Se au în vedere cele înscrise în tabelul 5., precum şi grosimea celui mai subţire element îmbinat, t = min { t ; t } = min{ 8;16} 8 mm 1 = În tabelul C.1 sunt sintetizate caracteristicile geometrice e 1, e, p 1, p şi l.. Dimensiune e 1 [mm] e [mm] Tabelul C.1 Caracteristici geometrice ale îmbinării Domeniu de variaţie sau Domeniu numeric sau Valoare relaţie de calcul valoare numerică adoptată,d e 4t 40 mm 1,6 mm e 1 7 mm 5 40 mm 1,6 mm e 7 mm ,d 0 e 4t +,d 0 p1 min 14t,4d 0 p min 14t p 1 [mm] { ; 00 mm} 39,6 mm p 1 min{ 11 mm; 00 mm} p [mm] { ; 00 mm} 43, mm p min{ 11 mm; 00 mm} l [mm] l = 10 + ( e + p ) = 10 + ( ) = l 10 C.3. Validarea soluţiei tehnice prin calcul Condiţia de rezistenţă la lunecare a îmbinării, presupune respectarea inegalităţii: 45

46 n, (C.3) b s Rd unde: n b - numărul dispozitivelor de fixare care lucrează la preluarea efortului axial impus: n b = 6 ;, - rezistenţa de calcul la lunecare a unui şurub, la starea limită ultimă (vezi mai jos). s Rd În plus, în conformitate cu precizările din tabelul 5.1, pentru acest caz se impune respectarea următorului sistem de condiţii: v, Ed s, Rd v, Ed b, Rd (C.4) Ed Nnet, Rd unde:, - forţa de calcul care produce forfecarea unui şurub din îmbinare, în starea limită ultimă; v Ed, - forţa capabilă la presiune pe gaură; b Rd N, - valoarea de calcul a rezistenţei la întindere a secţiunii transversale nete. net Rd Acceptând că efortul axial transmis de îmbinare se distribuie în mod egal pe dispozitivele de fixare, rezultă: = După înlocuirea valorilor numerice în relaţia (C.5), se obţine: Ed v, Ed Ed nb (C.5) v, Ed = = 50 kn orţa de pretensionare de calcul se determină cu relaţia (5.7):, = 0, 7 f A (C.6) p C unde : f ub - rezistenţa de rupere la tracţiune statică a materialului şurubului (tabelul 5.3, pentru şurub grupa 10.9) : f ub = 1000 N mm ; A s - secţiunea transversală nominală rezistentă a şurubului (tabelul 4.3, pentru filet M16 cu pas normal ): A s 157 mm. Înlocuind valorile numerice în relaţia (C.6), rezultă: p C, = 0, = N 110 kn NOTĂ Pentru cazul şuruburilor cu pas normal, forţa de pretensionare de calcul se poate determina ca mai sus, sau poate fi luată direct din tabelul 19 din SR EN orţa de calcul la lunecare a unui şurub pretensionat în starea limită ultimă se determină cu relaţia (5.6): ub s, Rd s p, C M 3 s = k nµ γ (C.7) în care; k - coeficient a cărui valoare se ia din tabelul 5.6 (pentru găuri normale): k = 1; s n - numărul suprafeţelor de frecare (vezi figura C.3): n = ; µ - coeficientul de frecare dintre suprafeţele în contact ale elementelor îmbinate (având valoarea precizată mai sus): µ = 0, 5 ;, - forţa de pretensionare de calcul:, = 110 kn ; p C M 3 p C γ - coeficient parţial de siguranţă (tabelul.1 din SR EN ): γ =1, M 3 5. s, Rd = 1 0, ,5 = 88 kn orţa capabilă la presiune pe gaură se calculează cu relaţia (a se vedea tabelul 5.4): s 46

47 = k a f d t γ (C.8) b, Rd 1 b u M în care: k1 - coeficient adimensional, depinzând de poziţia şurubului în direcţie perpendiculară pe direcţia efortului transmis de îmbinare (vezi figura C.3 şi tabelul 5.4): e - pentru şuruburile de margine: k 1 = min,8 1,7;,5 = min{.19;,5} =, 19 ; d0 p - pentru şuruburile interioare: k 1 = min 1,4 1,7;,5 = min{,56;,5} =, 5. d0 ab - coeficient adimensional care ţine seama de poziţia şurubului în direcţie paralelă cu direcţia efortului transmis de îmbinare (vezi figura C.3 şi tabelul 5.4): u a b e = min d ub u ub u 3d0 1 { α ; f f ; 1,0} = min ; f f ; 1,0 = min{ 0,46;,78; 1,0} = 0, 46 f - rezistenţa de rupere la tracţiune statică a materialului platbandelor din care se realizează elementele îmbinate (vezi tabelul 4.1, pentru S 35): f u = 360 N mm. NOTĂ În relaţia (C.8), t este grosimea cumulată a elementelor din îmbinare la nivelul cărora se realizează contactul cu şurubul. În cazul considerat, având în vedere grosimile platbandelor din care sunt realizate elementele îmbinate, precum şi soluţia adoptată pentru aceasta, t = t = t 16 mm. 1 = Deoarece pentru coeficientul k 1 sunt disponibile două valori (vezi mai sus), valoarea forţei capabile la presiune pe gaură a unui şurub depinde de poziţia acestuia în direcţie perpendiculară pe direcţia efortului transmis de îmbinare: - pentru şuruburile de margine:,, arg =,19 0, , N b Rd m - pentru şuruburile interioare: ine b, Rd,int erior =,5 0, , N orţa capabilă la presiune pe gaură este: { ; } 74,4 kn b, Rd = min b, Rd, margine b, Rd, int erior = 74,7 kn 84,79 kn Valoarea de calcul a rezistenţei la întindere a secţiunii transversale nete, se determină cu relaţia (6.8) din SR EN : N = A f γ (C.9) net, Rd net y M 0 unde: A net - aria netă a secţiunii transversale supusă la întindere de efortul axial transmis de îmbinare (vezi figura 3, dimensiunile caracteristice ale îmbinării, precum şi diametrul găurilor pentru şuruburi): A net = 16( ) = 1696 mm ; f - limita de curgere la tracţiune statică a materialului platbandelor din care se realizează y elementele îmbinate (vezi tabelul 4.1, pentru S 35): f y = 35 N mm ; γ M 0 - coeficient parţial de siguranţă (vezi paragraful 6.1 din SR EN ): γ =1, M 0 0. Înlocuind în relaţia (C.9), se obţine: N net, Rd = ,0 = N 398,6 kn În tabelul C.1 se prezintă sinteza verificărilor impuse îmbinării luate în calcul. 47

48 Mărime calculată sau adoptată Valoare U.M. Verificări Ed 300 kn v, Ed 50 kn s, Rd 88 kn b, Rd 74,4 kn N, 396,6 kn net Rd e 5 mm p 55 mm n b 6 - Verificare impusă b s Rd Ed Explicitarea numerică a verificării Tabelul C.1 Sinteza verificărilor Îndeplinire verificare (DA/NU) n, DA v Ed s, Rd, DA v Ed b, Rd, 50 74, 4 DA Ed N net, Rd , 6 DA = ( e + ) 160 ( ) 160 p = DA Concluzie: Deoarece toate verificările impuse îmbinării sunt satisfăcute, soluţia tehnică adoptată se consideră validată. C.4. Studiul comportării îmbinării folosind metoda elementului finit C.4.1 Obiective Obiectivele urmărite în studiu, folosind metoda elementului finit sunt următoarele: - simularea pretensionării şuruburilor din îmbinare; - verificarea tensiunilor normale, paralele cu direcţia efortului transmis de îmbinare, în elementele centrale, şi în eclise, atât în zonele slăbite de găurile pentru şuruburi, cât şi la marginea acestora; - stabilirea nivelului de deformaţie în direcţie paralelă cu efortul transmis, al elementelor îmbinate; - verificarea la lunecare a îmbinării. C.4. Procedură de lucru Pentru atingerea obiectivelor propuse, s-a adoptat următoarea procedură de lucru: - generarea modelului tridimensional al îmbinării, respectând soluţia tehnică adoptată; - simplificarea modelului tridimensional al îmbinării, ţinând seama de simetria modelului fizic real, precum şi de obiectivele studiului; - exportul modelului simplificat pe o platformă de analiză cu elemente finite; - generarea modelului cu elemente finite; - stabilirea tipului de analiză şi rezolvarea modelului numeric de calcul asociat modelului cu elemente finite; - analiza şi interpretarea rezultatelor; - concluzii. C.4.3 Aspecte ale modelării În general, dacă nu se urmăreşte decât generarea unui model numeric de calcul folosind metoda elementului finit, modelarea tridimensională detaliată a îmbinării supusă studiului nu este strict necesară. În acest context, se poate genera direct modelul tridimensional simplificat al îmbinării. În prezentul studiu a fost generat şi modelul tridimensional detaliat al îmbinării (vezi figura C.4), pentru a se pune în evidenţă simplificarea acestuia, reprezentată în figura C.5. 48

49 igura C.4 Modelul complet al îmbinării igura C.5 Modelul tridimensional simplificat Modelul tridimensional simplificat al îmbinării a fost generat ţinând seama de simetria acesteia în raport cu planul perpendicular pe direcţia efortului transmis. Totodată, deoarece prin studiu nu se intenţionează determinarea tensiunilor induse în şuruburi de pretensionare, din modelul tridimensional simplificat au fost eliminate dispozitivele de fixare (ansamblurile formate din şuruburi, şaibe şi piuliţe), urmând ca acestea să fie schematizate pe platforma de analiză cu elemente finite pe baza recomandărilor din ANEXA B. NOTĂ În modelul simplificat, semieclisele au fost generate ca reuniuni de două părţi identice având contact în planul de simetrie conţinând axele găurilor centrale. Scopul acestei modelări este acela de a asigura generarea nodurilor în acest plan, în procesul de discretizare pe platforma de analiză cu elemente finite. Pentru generarea reţelei de discretizare au fost folosite două tipuri de elemente finite: - elemente finite tridimensionale - reţeaua asociată modelului tridimensional importat; - elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide schematizarea dispozitivelor de fixare. În figura C.6 este reprezentat modelul cu elemente finite al îmbinării obţinut în urma preprocesării realizată pe platforma de analiză cu elemente finite. 49

50 a b igura C.6 Modelul cu elemente finite a model complet; b schematizarea dispozitivelor de fixare Reţeaua de discretizare cu elemente finite tridimensionale a fost generată plecând de la o dimensiune a elementului finit reprezentând 70% din dimensiunea implicită. De asemenea, au fost impuse 6 centre de rafinare (cu raza de 5 mm), plasate în centrele de greutate ale cilindrilor care materializează găurile de şurub. În jurul centrelor de rafinare, dimensiunile elementelor finite iniţiale au fost micşorate de,5 ori. Reţeaua de discretizare cu elemente finite unidimensionale de tip bară cu noduri rigide a fost generată în scopul schematizării dispozitivelor de fixare. În figura C.6 b este reprezentată, la scară mărită, această discretizare (cu ascunderea tuturor celorlalte entităţi ale modelului reprezentat în figura C.6 a). Elementele finite unidimensionale care materializează tijele şuruburilor au fost declarate ca având secţiune transversală circulară cu diametrul egal cu diametrul nominal al filetului ( d = 16 mm ). În tabelul C. sunt sintetizate rezultatele procesului de discretizare. Tabelul C. Rezultatele discretizării Număr de elemente finite tridimensionale Număr de elemente finite unidimensionale 76 Total elemente finite: 9443 Număr de noduri În model au fost aplicate următoarele constrângeri: - toate nodurile reţelei de discretizate aflate în planul de simetrie perpendicular pe direcţia efortului transmis de îmbinare, rămân în acest plan (paralel cu planul global de referinţă YZ vezi figura C.6 a). - au fost fixate prin suprimarea tuturor gradelor de libertate, nodurile aflate la intersecţia următoarelor plane: planul de simetrie al îmbinării, paralel cu planul global de referinţă YZ, planul de simetrie al semiecliselor, paralel cu planul global de referinţă XY şi planele care conţin suprafeţele de contact dintre eclise şi placa centrală. Efortul transmis de îmbinare a fost aplicat ca forţă uniform distribuită pe faţa plăcii centrale paralelă cu planul global de referinţă YZ şi mai depărtată de acesta (vezi figura C.6 a). Contactele modelate şi caracteristicile acestora sunt următoarele: - contactul dintre părţile componente ale semiecliselor contact pe suprafaţă, fix, asigurând comportament identic cu comportamentul semiecliselor monobloc; 50

51 - contactele dintre semieclise şi placa centrală contacte pe suprafaţă, permiţând lunecarea relativă. În aceste contacte, s-a declarat coeficientul de frecare statică µ = 0, 5. Au fost folosite modele de material liniare, având proprietăţile mecanice relevante egale cu cele ale materialelor din care sunt realizate componentele îmbinării (S 35 pentru elementele îmbinate şi grupa de caracteristici mecanice 10.9 pentru şuruburile de înaltă rezistenţă). C.4.4 Analiza modelului În general, studiul îmbinărilor pretensionate folosind metoda elementului finit necesită două analize, după cum urmează: - o primă analiză în care se impune un anumit nivel de pretensionare a şuruburilor. Datorită elasticităţii materialelor componentelor îmbinării (plăci şi dispozitive de fixare), la finalul primei analize, pretensionarea din şuruburi este mai mică decât cea declarată iniţial. - o a doua analiză, în care, pe baza pretensionării reale de la finalul primei analize, pretensionarea aplicată şuruburilor este mărită corespunzător, astfel încât pretensionarea finală să corespundă (cu o eroare acceptabilă) pretensionării reglementate. C.4.5 Rezultate Rezultatele obţinute în urma rulării analizelor menţionate la pct. C.4.4, sunt sintetizate în tabelul C.3. Tabelul C.3 Rezultate Nr. Valoare Valoare Eroare Rezultat U.M. Observaţii crt. calculată obţinută relativă 1 Pretensionare finală şuruburi N ,6 1,41 % figura C.7 Tensiune axială σx în placa centrală (la nivelul feţei pe care se aplică efortul axial) σ x 3 Tensiune axială maximă max în placa centrală Tensiune axială σx în eclisă (la 4 nivelul feţei aflată în planul de simetrie paralel cu planul global de referinţă YZ) σ x 5 Tensiune axială maximă max în eclisă Valoarea absolută a deplasării 6 axiale maxime Valoarea absolută a deplasării axiale a unui nod de pe eclisă, 7 aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY Valoarea absolută a deplasării axiale a unui nod de pe placa 8 centrală, aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY N mm 117,19 117,1 0,0 % figura C.8 N mm - 8,41 - figura C.8 N mm 117,19 118,98 1,53 % figura C.9 N mm - 98,84 figura C.9 mm - 0,10 - figura C.10 mm - 0,041 - figura C.11 mm - 0,045 - figura C.1 σ NOTA 1 - Tensiunea axială x în eclisă (poz. 4 în tabelul C.3) este influenţată de prezenţa găurilor pentru şuruburi. Pentru valori relevante se recomandă ca selecţia nodului în care se solicită afişarea tensiunii să se facă astfel încât acesta să se afle, pe cât posibil, în afara zonelor de influenţă a perturbaţiilor geometrice reprezentate de găuri. σ x max NOTA - Tensiunea axială maximă (poz. 5 în tabelul C.3) în eclisă (mai mare decât limita de curgere a materialului) se atinge doar local, fără a fi un fenomen generalizat în volumul eclisei. În acest context, deşi posibilă, nu este necesară să se facă o altă analiză, folosind modele neliniare de material. 51

52 Valoarea absolută a diferenţei dintre valorile absolute ale deplasărilor axiale (poziţia 7 şi poziţia 8 din tabelul C.3) este: = 0,004 mm, ceea ce demonstrează că îmbinarea verifică la lunecare. Îmbinările pretensionate care nu verifică la lunecare sunt caracterizate de valori cu cel puţin 3 ordine de mărime mai mari decât valoarea obţinută. Concluzie: În baza rezultatelor obţinute, soluţia tehnică adoptată se consideră validată. igura C.7 Pretensionare finală igura C.8 Distribuţia tensiunilor axiale σx în placa centrală 5

53 igura C.9 Distribuţia tensiunilor axiale σx în eclisă igura C.10 Distribuţia deplasării în direcţie axială 53

54 igura C.11 Deplasare în direcţie axială a unui nod de pe eclisă aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY igura C.1 Deplasare în direcţie axială a unui nod de pe placa centrală aflat la periferia unei găuri şi în plan paralel cu planul global de referinţă XY 54