00 Mart ÇEİK KONSTRÜKSİYONDA CIVATAAR 08b Özet M. Güven KUTAY 08b_civata.doc
I N H A T S V E R Z E I C H N I S Çelik konstruksiyonda bağlantı cıvataları...3. Çelik konstruksiyonda cıvataların kullanılması ve tipleri...3. Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantıları...4.. Cıvatada bağlantısında kesme gerilimi τ k...5.. Cıvatada bağlantısında izdüşüm yüzey basıncı...5..3 Emniyetli kesme mukavemeti ve emniyetli izdüşüm yüzey basınç değeri...6.3 Ön germeli kaymayan ve alıştırmalı, yüksek kaliteli cıvata bağlantıları...9.3. Gerekli ön germe kuvvetinin bulunması...0.3. Bağlantı için gerekli cıvata sayısının bulunması...0.3.3 Bağlantıda bağlanan parçaların mukavemet sağlaması...0.3.4 Konstruksiyon için gerekli malzeme kesit alanının hesaplanması:....3.5 Genel kontrol....4 Moment etkisindeki cıvata bağlantıları....4. Eğilme momenti etkisindeki konsol bağlantısı....4. Torsiyon momenti etkisindeki konsol bağlantısı...3.5 Çelik konstruksiyonda bağlantı cıvataları için örnek...5.5. Tampon konstruksiyonu...5.5. Enine yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı...8.5.3 Enine yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı....5.4 Gezer köprü vinçinin başlığı bağlantısı, yalnız moment etkisi...4.5.5 Depo rafı profil bağlantısı...7.5.6 Depo rafı konsol bağlantısı...9 Konu İndeksi...3 08b_civata.doc
3 Çelik konstruksiyonda bağlantı cıvataları. Çelik konstruksiyonda cıvataların kullanılması ve tipleri Çelik konstruksiyondaki cıvata bağlantıları, imal edilen parçaları daha ekonomik ve kolay nakil etmek veya parçaları çalışacakları yerde monte etmek için kullanılır. Diğer taraftan cıvata bağlantısının kullanılmasının bir sebebide, bazı kaynak konstruksiyonunda çoğu kaynak yerlerine tam olarak erişilememesidir. İşletmede zorlamanın darbeli, yani dinamik zorlama olması halinde, yüksek kaliteli cıvataların kullanılmasıyla, darbeli ve dinamik zorlamalar kontrol altına alınır. Büyük kesme ve çekme kuvvetinin etkilediği yerlerdede bu cıvata bağlantıları gayet rahatlıkla kullanılır. Çelik konstruksiyonda ve vinç çelik konstruksiyonunda genelde şu cıvatalar kullanılır: Ham cıvatalar; dövme ve ovalama metodu ile imal edilmişlerdir. Şaftlarının çapı anma çapına eşittir. İmalat sonu şaftları ayrıca işlenmemiştir. Kaliteleri; 4.6 ve 5.6 olan cıvatalardır. Alıştırma cıvataları; dövme ve ovalama metodu ile imal edilmişlerdir. Şaftlarının çapı anma çapından mm büyüktür. İmalatta son işlem olarak şaftları hassas ISO toleransına göre işlenmiştir. Kaliteleri; 4.6 ve 5.6 olan cıvatalardır. Yüksek kaliteli cıvatalar; cıvata kalitesi 0.9 olan, ya Ham cıvata veya Alıştırma cıvatası olarak imal edilen cıvatalardır. Bunun yanında gerektiğinde bütün kaliteli cıvatalar çelik konstruksiyondaki cıvata bağlan-tılarında kullanılabilir. Örneğin: 8.8 kalitesindeki cıvatalar. akat bağlanan parçaların mukavemet değerlerine göre çelik konstruksiyon için kullanılan 4.6 ve 5.6 kalitesindeki cıvataların kullanılması çoğu zaman ekonomik vede gereklidir. Çünkü, St 37 veya St 5 malzemesinin mukavemet değerleri, çelik konstruksiyonda kullanılacak 4.6 ve 5.6 kaliteli cıvataların mukavemet değerine eşittir. Si Ro Si Şekil, Ham cıvata Şekil, Alıştırma cıvatası Şekil 3, Yüksek kaliteli cıvata Şekil ve Şekil deki rondela kalınlığı Ro genelde DIN de verildiği gibi 8 mm kalınlıkta alınır. Şekil 3 deki rondela konstruksiyona göre seçilir. Çelik konstrüksiyonda bağlantı cıvataları genelde bası ve çeki etkisindeki profillerin bağlantısında kullanılır. Enine kuvvet çoğu zaman sürtünme kuvveti ile karşılanır. Bazan da enine kuvvet sürtünme kuvveti ile karşılanmayıp ya cıvata kesmeye zorlandırılır, yada ek bir konstruksiyon elamanı tarafından karşılanır. Çelik konstrüksiyonda bağlantı cıvatalarının hesapları genelde kesmeye ve izdüşüm yüzey basıncına göre yapılır ve bağlantılar şu şekilde isimlendirilir: Ro Ro Si Ro
4 t t d d G / / t Şekil 4, Enine zorlanan tipik çelik konstruksiyon bağlantısı Geçme deliği ile cıvata arasındaki boşluk > 0,3 mm ve,0 (,0) mm ise Kİb KaÖ Kesme(K) ve izdüşüm yüzey basınçlı (İb) bağlantılar. Ön germeli (Ö) kaymayan (Ka), yüksek kaliteli cıvata bağlantıları. Geçme deliği ile cıvata arasındaki boşluk 0,3 mm ise KİbA Kesme(K) ve izdüşüm yüzey basınçlı (İb) ve alıştırmalı (A) bağlantılar. KaÖA Ön germeli (Ö) kaymayan (Ka) ve alıştırmalı (A), yüksek kaliteli cıvata bağlantıları.. Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantıları Çelik konstruksiyonda cıvata bağlantıları ilk olarak kesmeye ve sonrada izdüşüm yüzey basıncına göre kontrol edilir ve hesaplanırlar. Burada hesaplar yalnız cıvata bağlantıları için yapılmıştır. akat hesap esası diğer bağlantı elemanları içinde aynen geçerlidir. Örneğin; Perçinler, Pimler, Nokta kaynakları ve Pernolar gibi. Hesaplardaki tek ayrılık emniyetli mukavemet değerlerindedir. Parçadaki gerilimler hiç bir fark gözetilmeden aynen hesaplanır. t t / / t t / / t d t d t e e 3 e t t d dg e e e b t Perçinler d t t t Pimler d / / Nokta kaynakları Pernolar Şekil 5, Benzer bağlantılar d mm Çap N Enine etki kuvveti e mm Aralıklar, konstruksiyon ölçüleri Kuvvet etkisi yönünde e,5.d e 3,0.d Kuvvet etkisi yönüne dik e.d e 3 3,0.d t mm Plakaların (parçaların) kalınlığı
.. Cıvatada bağlantısında kesme gerilimi τ k 5 Genel şart: C τ n π d AŞa 4 Kesme gerilimine göre cıvata çapı: C k τkem ( ) A m n Ş dτ a Ş C C C A m τ k Ş C 4 C τ KEM π dş mc 4 π nc mc τkem 4 d C τa ( ) π τkem mc N Bağlantıyı zorlayan toplam kuvvet C N Bir cıvatayı zorlayan kuvvet d Ş mm Cıvatanın anma çapı, şaft çapı d τa mm Cıvatanın kesme gerilimine göre çapı A Ş mm Bir cıvatanın şaft kesit alanı n C Kuvvet etkisindeki cıvata adedi m C Cıvata bağlantısının kesmeye zorlanan kesit sayısı τ KEM N/mm Cıvatanın emniyetli kesme mukavemeti τ k N/mm Cıvatada kesme gerilimi.. Cıvatada bağlantısında izdüşüm yüzey basıncı Genel şart: C nc İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: σ σem ( 3 ) d t n d Ş σ min n C σ C EM t min d σ Ş t C EM min d C σ ( 4 ) tmin σem N Bağlantıyı zorlayan toplam kuvvet C N Bir cıvatayı zorlayan kuvvet d Ş mm Cıvatanın şaft çapı d σ mm Cıvatanın izdüşüm basıncına göre çapı A Ş mm Bir cıvatanın şaft kesit alanı n C Kuvvet etkisindeki cıvata adedi t min mm C etkisindeki en ince malzeme kalınlığı σ EM N/mm Bağlantı kesitinde emniyetli izdüşüm yüzey basıncı mukavemeti σ N/mm Bağlantı kesitinde izdüşüm yüzey basıncı
6..3 Emniyetli kesme mukavemeti ve emniyetli izdüşüm yüzey basınç değeri Tablo -a, Çelik konstruksiyonda Bağlantı elemanlarının mukavemet değerleri Sütun a b c d e f g Sır a 3 4 5 6 7 Bağlantı şekli Kİb Ön germe yok Delikte boşluk d 0,3...,0 KİbA yok 0,3 KaÖ KaÖA tam 0,3 Bağlantı elemanı Bağlantı elemanının malzemesi veya kalitesi 4.6 kaliteli cıvatalar 4.6 kaliteli havşa başlı DIN 7969 d mm için 5.6 kaliteli cıvatalar 5.6 kaliteli havşa başlı DIN 7969 0.9 yüksek kaliteli cıvatalar DIN 694 4.6 alıştırma cıvatası,din 7968 RSt 36 Perçinler DIN 4/DIN 30 5.6 alıştırma cıvatası,din 7968 RSt 44 Perçinler DIN 4/ DIN 30 0.9 yüksek kaliteli alıştırma cıvatası DIN 7999 0.9 yüksek kaliteli alıştırma cıvatası DIN 694 ve DIN 7999 Kesme τ KEM Gerilim şekli İzdüşüm basma *) σ EM Çekme σ ÇEM H HZ H HZ H HZ 6 80 30 0 5 68 9 *) 40 *) 470 50 70 40 70 *)3 *)3 360 40 40 60 30 360 0 5 0 40 *) 480 *) 540 50 70 30 30 *)3 *)3 360 40 *)3 *)3 Tablo -b, Konstruksiyon elemanlarının mukavemet değerleri Sütun a b c d e İzdüşüm yüzey basıncı σ EM *)4, *) değerleri Malzeme St 37 St 5 Bağlantı elemanının kalitesi Yükleme durumu *)5 Sıra Bağlantı şekli Ön germe Delikte boşluk d 0,3...,0 yok Kİb mm yarım 0,3...,0 3 yok 0,3 KİbA 4 yarım 0,3 5 KaÖ KaÖA tam 0,3 4.6 kaliteli cıvatalar DIN 694, yüksek kaliteli cıvatalar 5.6 kaliteli cıvatalar DIN 694, yüksek kaliteli cıvatalar DIN 4 ve DIN 30, Perçinler DIN 7968, alıştırma cıvataları DIN 7999, yüksek kaliteli cıvatalar DIN 694, yüksek kaliteli cıvatalar DIN 7999, yüksek kaliteli cıvatalar 0,8 ön AGE H HZ H HZ 80 30 40 480 380 430 570 645 30 360 480 540 40 470 630 70 480 540 70 80 6 Çok eksenli bağlantılarda mafsal pernosu için 0 40 30 360 7 Basma ve eğilme basması DIN 44 T ve T ye göre σ B EM 40 60 0 40 8 Çekme ve eğilme çekmesi vede Basma ve eğilme basması için karşılaştırma mukavemet değeri σ EM 60 80 40 70 9 Kesme τ K EM 9 04 39 56
7 Tablo için açıklamalar: Kİb KİbA KaÖ KaÖA Kesme ve izdüşüm yüzey basıncında çalışan normal cıvata ile bağlantı Kesme ve izdüşüm yüzey basıncında çalışan alıştırma cıvatası ile bağlantı Ön germeli kaymayan bağlantılar Ön germeli kaymayan alıştırma cıvatası ile bağlantılar *) Bağlantıdaki elemanlar çeşitli malzemeden ise, en zayıf malzemenin değeri alınır. *) Kostruksiyon elemanı olarak St 37 kullanılmışsa, -b deki en düşük değer alınır. *)3 -b deki σ EM değerleri alınır. *)4 Değerler malzeme kalınlığı t 3 mm için geçerlidir. *)5 Çelik konstruksiyonda yükleme durumu: H Ana yük Konstruksiyonun öz ağırlık kuvveti vede taşınan veya kaldırılan yük, İvmelerden ileri gelen kütle kuvvetleri, Yük darbelerinden ileri gelen kuvvetler. HZ HS Ek yükler Rüzgar kuvveti (DIN 055 T4 den), Kasılmadan ve çarpık hareketlerden vede ısıdan ileri gelen kuvvetler, Kar veya rüzgar yükünden ileri gelen kuvvetler (DIN 055 T5 den), Merdivenler, raflar ve korkulukların ağırlığından ileri gelen kuvvetler. Özel yükler Vinçi işletmeye alırken kullanılan kontrol yüklerinden ileri gelen kuvvetler, Tampon kuvvetleri, İki araba veya vinç beraberce bir rayda çalışıyorlarsa, bunların çarpışma kuvveti. Yükleme durumu HS için H değerlerinin %30 fazlası alınır. Darbeli, titreşimli veya özel konstruksiyonlarda kuvvetler faktörlerle yükseltilir ve mukavemet hesapları, zorlanma statik zorlanmaymış gibi yapılır ve emniyetli mukavemet değerleri böylece sabit kalır.
8 Tablo -a, Vinç çelik konstruksiyonda bağlantı elemanlarının emniyetli mukavemet değerleri Sütun a b c d e f g h DIN 7968, alıştırma cıvataları DIN 7990, cıvataları Cıvata 4.6 Cıvata 5.6 Cıvata 4.6 Cıvata 5.6 Sıra Zorlanma şekilleri Parça St37 Parça St5-3 Parça St37 Parça St5-3 Yükleme durumu H HZ H HZ H HZ H HZ Kesme τ K EM tek kesitli çok kesitli 84 96 8 6 68 44 9 70 80 70 80 İzdüşüm basıncı σ EM tek kesitli çok kesitli 0 80 40 30 35 40 360 480 60 80 60 80 3 Çekme σ Ç EM 00 0 40 54 00 0 40 54 Tablo -b, Vinç çelik konstruksiyonda konstruksiyon parçalarının emniyetli mukavemet değerleri Sütun a b c d e St 37 St 5-3 Sıra Gerilim şekli Yükleme durumu H HZ H HZ Çekme ve Karşılaştırma mukavemet değeri σ Ç EM 60 80 40 70 Basma ve flambaj mukavemet değerleri σ B EM 40 60 0 40 3 Kesme mukavemet değerleri τ EM 9 04 38 56 Burada bir cıvatanın taşıyabileceği enine kuvveti hesaplarsak: Kesme gerilimine göre kuvvet: Yüzey basıncına göre kuvvet: Ci Ci ( 5 ) τkem AŞ mc ( 6 ) σem dş tmin C N Bir cıvatayı zorlayabilecek en büyük kuvvet τ KEM N/mm Cıvatanın emniyetli kesme mukavemeti A Ş mm Bir cıvatanın şaft kesit alanı m C Cıvata bağlantısının kesmeye zorlanan kesit sayısı σ EM N/mm Bağlantı kesitinde emniyetli izdüşüm yüzey basıncı mukavemeti d Ş mm Cıvatanın şaft çapı t min mm Ci etkisindeki en ince malzeme kalınlığı
.3 Ön germeli kaymayan ve alıştırmalı, yüksek kaliteli cıvata bağlantıları Ön germeli kaymayan ve alıştırmalı, yüksek kaliteli cıvata bağlantılarında temas yüzeyleri önceden işlenip hazırlanmalıdır. Örneğin: kumlama gibi. IS ÖN 9 KaGER E N N µ 0 KaGER E N N ÖN IS Şekil 6, Ön germeli bağlantı Enine kuvvet temas yüzeylerindeki sürtünme kuvvetiyle taşınacağın-dan, cıvatalar gerekli ön germekuvveti ile sıkılmalıdır. Ön gerilimli kaymayan ve alıştırmalı, yüksek kaliteli cıvata bağlantılarıyla (KaÖA) çok büyük enine kuvvetler taşınır. Böyle bir bağlantıda cıvatanın yalnız sürtünme ile taşıyacağı enine kuvvet şu şekilde hesaplanır ( KaGER ): İşletmede boyuna kuvvet yoksa; İşletmede boyuna kuvvet varsa; Ka GER Ka GER µ 0 ÖN ( 7 ) S Ka ( ) µ 0 ÖN İŞ ( 8 ) S Ka KaGER E N Bir cıvatanın kaymaya karşı gerekli enine kuvvet µ Titizlikle hazırlanmış temas yüzeylerindeki sürtünme katsayısı µ 0 0,50 boyanmış ve kaymayan St 37 yüzeyi için, µ 0 0,55 kumlanmış veya temizlenmiş St 5 yüzeyi için ÖN N Bir cıvatayı montajda sıkarak depo edilen ön germekuvveti bak Tablo 3 İŞ N Bir cıvatayı işletmede boyuna zorlayan kuvvet (Ek kuvvet) S Ka Kaymaya karşı emniyet faktörü, bak Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı. Tablo 3, Kaymaya karşı emniyet faktörü statik zorlama dinamik zorlama H HZ H HZ,5,0,40,5, Kaliteli cıvata (0.9) için ön germekuvveti ÖN ve Sıkma momenti M Sı µ gen M M6 M0 M M4 M7 M30 M36 Ön germe ÖN [kn] *) 0, 50 00 60 90 0 90 350 50 Sıkma MoS yağlı 0,0 00 50 450 650 800 50 650 800 M Sı [Nm] Hafif yağlı 0, 0 350 600 900 00 650 00 3800 *) Burada bağlanan plakaların yüzey basınçını karşılamaları önemlidir ve kontrol edilmelidir. Burada verilen ÖN kuvvetinde biraz emniyet payı vardır.
.3. Gerekli ön germe kuvvetinin bulunması Bir cıvatayı montajda sıkarak depo edilecek ön germe kuvvetini bulmak için ( 7 ) ve ( 8 ) i işlersek şu formülleri buluruz: İşletmede boyuna kuvvet yoksa; İşletmede boyuna kuvvet varsa; E SKa ÖN ( 9 ) µ 0 E SKa ÖN + İŞ ( 0 ) µ 0 ( 9 ) ve ( 0 ) daki semboller ( 7 )ve ( 8 ) deki sembollerle aynıdır. Yarım sıkma momenti ile sıkılmış cıvatanın enine taşıyabileceği toplam kuvveti bulmak için, bir cıvatanın kaymaya karşı emniyetli enine kuvvetine, emniyetli kesme ve izdüşüm yüzey basınçlı kuvvetinide katmamız gerekir ve böylece şu formül elde edilir: EtopEM 0,5 KaEM + KibEM ( ) KtopEM N Bir cıvatanın toplam taşıyabileceği emniyetli enine kuvvet KibEM N Bir cıvatanın kesme ve izdüşüm basıncında taşıyabileceği emniyetli enine kuvveti KaEM N Bir cıvatanın kaymaya karşı emniyetli enine kuvveti.3. Bağlantı için gerekli cıvata sayısının bulunması top max nc ( ) ECiEM n C Konstruksiyondaki cıvata sayısı top max N Cıvata bağlantısını zorlayan toplam max. kuvvet ECiEM N Bir cıvatanın taşıyabileceği emniyetli enine kuvvet Burada bulunan cıvata sayısı konstruksiyona göre çift sayı olarak alınır..3.3 Bağlantıda bağlanan parçaların mukavemet sağlaması Bağlantı parçaların mukavemet sağlaması yapılırken cıvatalar için açılmış deliklerin alanları hesaplar için alınacak kesit alanlarında dikkate alınmalıdır. ç σç σçem ( 3 ) Aç ç N Hesap kesitindeki çekme veya basma kuvveti A ç mm Çekme veya basma kuvveti etkisindeki hakiki kesit alanı σ ÇEM N/mm Malzemenin emniyetli çekme mukavemet değeri A ç A d t n ( 4 ) A mm Çekme veya basma kuvveti etkisindeki genel kesit alanı d G mm Cıvata için açılan geçiş deliği çapı t mm Malzemenin kalınlığı n dg Cıvata için açılan geçiş deliği adedi G dg 0
.3.4 Konstruksiyon için gerekli malzeme kesit alanının hesaplanması: ç AGER S A ( 5 ) σçem A GER mm Konstruksiyon için gerekli malzeme kesit alanı ç N Hesap kesitindeki çekme veya basma kuvveti S A Konstruksiyondaki gerekli alan için düzeltme faktörü, önerilen sayı: S A 0,8 σ ÇEM N/mm Malzemenin emniyetli çekme mukavemet değeri Bütün "Çelik konstuksiyonda cıvatarlar" da verilen formüllere göre yapılan hesaplar, ancak şu şartlar altında ve kontroller yapıldığı zaman doğrudur: Konstruksiyonun kullanılacağı işletmenin şartnamesindeki veya kabul edilen emniyet katsayıları doğru alındıysa, Konstruksiyon şartnamelere uygun olarak yapıldıysa, Kullanılan malzemeler için kabul edilen mukavemet değerleri doğru ise..3.5 Genel kontrol Bir bağlantıda aynı zamanda kesme ve çekme zorlaması varsa bu zorlamaların mukavemet kontrolü bir yandan tek tek yapılır. Yani çekme zorlaması yalnız çekme zorlaması varmış gibi, kesme zorlamasıda yalnız kesme zorlaması varmış gibi yapılır ve daha sonra tam kontrol şu şekilde yapılır: σ σ ç ÇEM τ + τ k KEM ( 6 ) σ ç N/mm Cıvatadaki normal gerilme σ ÇEM N/mm Malzemenin emniyetli çekme mukavemet değeri τ k N/mm Cıvatadaki kesme gerilmesi τ KEM N/mm Malzemenin emniyetli kesme mukavemet değeri.4 Moment etkisindeki cıvata bağlantıları Cıvata konstruksiyonunu zorlayan kuvvetin etkileme doğrultusu konstruksiyonun ağırlık merkezinden geçmiyorsa, ki kuvvetin etkileme doğrultusunun ağırlık merkezinden geçmesi çok ender rastlanan özel bir durumdur, cıvata bağlantısı etkileyen kuvvetin yanında ayrıca birde moment tarafından zorlanır. Bu durum genelde konsol bağlantılarında görülür. Konsol bağlantısı ya torsiyon veya eğilme momenti ile zorlanır. Konsol bağlantısındaki cıvata hesaplarını yapmak için şu hazırlığın yapılması gereklidir:. Konstruksiyonu etkileyen bütün dış kuvvetler, cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkezine taşınmalıdır.. Momentin etkisini gösterdiği dönme noktası belirlenmelidir. Yani moment bütün sistemi hangi nokta etrafında çevirmeyi deniyor. 3. Çözüm için kuvvetin değişimi linear olarak kabul edilir, yani kuvvet ve dönme noktasına kuvvetin mesafesi doğru orantılı olarak alınır.
.4. Eğilme momenti etkisindeki konsol bağlantısı "Der Bauingenieur", teknik mecmuasının 95 senesinde yayınlanan, 7 nci sayısında bay " Steinhardt " (Ştaynhardt) dönme noktası (D) olarak H/4 mesafesini önermektedir. Bak Şekil 7 Özel bir durum yoksa vede şartnamede hesap esasları için bir şart koşulmamış-sa, günlük pratik hesaplar için bende bu öneriyi desteklerim. Eğer tereddütünüz varsa dönme noktası olarak cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkezini (S) alınız. Bu kitapta yapılacak hesaplarda bay Steinhardt ın önerisi kabul edilicek ve bütün hesaplar ve varsayımlar buna göre yapılacaktır. S H D H/4 b Şekil 7, Eğilme momenti etkisindeki konsol bağlantısı Şekil 7 deki konsol bağlantısındaki cıvatalar, kuvveti ile doğrudan kesmeye, kuvvetinin ağırlık merkezine olan mesafesi den doğan eğilme momenti (M eğ. ) ile çekmeye zorlanacaklardır. Mekanik kanunlarına göre: Σ M b 0 3 3 3 Dönme noktası D Şekil 8, D-Noktası ve kuvvetler + +...+ n n Orantıdan: ; 3 3 ; n değerlerini alırsak ve bu değerleri moment dekleminde yerleştirirsek: + + 3 formülünü elde ederiz. +... + n ve n + + +...+ 3 n 3 n + + +...+ M eğ max ve max max i max M eğ max M eğ i max
3 Boyuna kuvvet; Meğ çmmax z max Σ i ( 7 ) Enine kuvvet; çm max N Momenten doğan en uçtaki cıvatayı etkileyen max. kuvvet M eğ Nmm Cıvata kontruksiyonunu etkileyen eğilme momenti max mm En uçtaki cıvatanın dönme noktasına olan uzaklığı z Moment etkisindeki cıvata sırasının adedi. Örneğin; Şekil 8 deki konstruksiyonda iki sıra var ve z Σ i mm Bir sıradaki cıvataların D-Noktası uzaklığı karelerinin toplamı E ( 8 ) n E N Bir cıvatayı etkileyen enine kuvvet N Cıvata kontruksiyonunu bir yönde etkileyen toplam kuvvet n Ci Konstruksiyondaki cıvata adedi Bundan sonra bağlantının hesabı, kullanılan cıvataya ve kabul edilen hesap şekline göre, ya makina yapımındaki cıvata bağlantısı veya çelik konstruksiyondaki cıvata bağlantısı hesabına göre yapılır. Eğer hesap makina yapımına göre yapılıyorsa enine kuvvet ya sürtünme kuvvetiyle veya ek konstruksiyonla (örneğin: pim) karşılanması gerekir. Normal makina yapımında kullanılan cıvataların enine kuvvet etkisiyle kesmeye zorlanmama-larına dikkat edilir. Max. yüklenen cıvatadaki eksenel kuvvet Ci Boyuna kuvvet; max nç + çm max ( 9 ) max N Bir cıvatayı zorlayan boyuna max kuvvet nç N Bir cıvatayı normal kuvvetten etkileyen boyuna kuvvet nç ç / n C çm max N Momenten doğan en uçtaki cıvatayı etkileyen max. Kuvvet.4. Torsiyon momenti etkisindeki konsol bağlantısı Torsiyon momenti etkisindeki konstruksiyondada eğilme momentinde olduğu gibi aynı varsayımlar kabul edilir ve momentin etkisiyle en uçtaki cıvatayı zorlayan max. enine kuvvet bulunur. Burada dönme noktası olarak cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkezi seçilir. Bir sürü konstruksiyonda ağırlık merkezinde ne civata nede pim bulunur. Buna rağmen konstruksiyonunun ağırlık merkezi dönme noktası olarak alınır. 7 7y 7Mt 8 8y 8Mt y Mt 7 8 6 r 7 r 5 r S r 3 r 8 r 4 6Mt 6 6y S M y t Mt y 5 4 r6 r 3 5Mt 5 5y 4Mt 4 3 4y 3Mt 3y Şekil 9, Torsiyon momenti etkisindeki konsol bağlantısı
4 MS r r MS r ( x + y max max max i M S Nmm Konstruksiyonun ağırlık merkezindeki torsiyon momenti r max mm Ağırlık merkezine en uzaktaki cıvatanın uzaklığı r mm Cıvataların ağırlık merkezine normal uzaklıkları x,y mm Cıvataların ağırlık merkezine eksenlerine göre uzaklıkları max N Cıvatayı enine etkileyen max. kuvvet x, y N Koordinat sistemine göre cıvatayı etkileyen kuvvetler n C Konstruksiyondaki cıvata adedi ) ( 0 ) Mtx Mty y Mt y Mt Numaralı cıvatadaki kuvvet: y Mty + y y Mtx + Numaralı cıvatadaki kuvvet: y Mt + y Burada hangi kuvvet büyükse hesap onunla yapılır. Şekil 0, Cıvatalardaki kuvvetler Max. yüklenen cıvatadaki çapraz kuvvet max çk + Mt max ( ) Enine kuvvetden doğan kesme kuvveti k x / n ( ) Torsiyon momentinden doğan kesme kuvveti çmaxmt Mt max MtS r max ( 3 ) Σ r M r ( 4 ) r... ts + max + rn Momentten doğan boyuna kuvvet bir cıvatada bulunmuşsa diğer cıvatadaki kuvvet şu formülle bulunur: Mt r Mt ( 5 ) r Cıvatalardan hangisi max. kuvvet etkisindeyse o cıvata için hesaplar yapılır ve konstruksiyona devam edilir.
5.5 Çelik konstruksiyonda bağlantı cıvataları için örnek.5. Tampon konstruksiyonu Şekilde gösterilen tampon konstruksiyonu için St 5- ile iki çözüm ön görülmüştür. d X d X s Y h Y h a3 b b Stift a a s a a3 a a4 b3 a3 a a a a s Şekil, Tampon konstruksiyonu, Alternatif Şekil, Tampon konstruksiyonu, Alternatif Alternatif Cıvatanın ölçüleri ile sıkıştırma momentini hesaplayınız. Alternatif Cıvatalar kaliteli alıştırmalı çelik ve ön germesiz konstruksiyon KibA (Kesme ve izdüşüm yüzey basıncında çalışan alıştırma cıvatası) bağlantısı. Yükleme durumu HZ. Çözüm olarak hangi konstruksiyonu seçersiniz? Cıvatanın ölçülerini hesaplayınız. Anbarda mevcut cıvatalar : 6-Kt Schr. DIN 93, 8.8 kalitesinde ve µ gen 0,4. Alıştırma cıvatası, 4.6, DIN 7968 X-Ekseni yönündeki kuvvet: Xmax 76,8 kn Y-Ekseni yönündeki kuvvet: Ymax 0,. X 7,68 kn Geometrik ölçüler: a 00 mm a 00 mm a 3 30 mm b 30 mm b 30 mm b 3 50 mm d 80 mm h 5 mm s 0 mm s mm Alternatif in çözümü: M top x 4 3 y x y h y 5 mm ; n Cı 8 ; z Cı y x y 4 D 3 H D 3 y 3 y M top H 0 y y
6 H 0.a 3 + 3.a H D H 0 /4 90 mm y y / n Cı 7680/8 X a + a + 0,5.a + a 3 + a 3 (a 3 + a ) + H D İş + y 873 + 960 tot ( + + ) C 3 H 0 360 mm H D 90 mm y 960 N X 350 mm 40 mm 40 mm 3 40 mm İş 9670 N M bak ( 7 ) 873 N z M top M eğx + M eğy 9600 + 688 M eğx X. y 76800. 5 M eğy y. x 7680. 350 Cıvatanın seçimi: kalite 8.8, İş 9,7 kn< 0 kn M 6 M top 88 Nm M eğx 9600 Nm M eğy 688 Nm Cıvatanın akma mukavemet değeri, kalite 8.8 R p0, 8.8.0 R p0, 640 N/mm Cıvatanın gerilim kesiti A GE 57 mm Ek kuvvet, Cıvatayı etkileyen kuvvet Ek 0,4. İş Ek 7869 N Cıvatanın taşıyabileceği işletme kuvveti Ekmax 0,.A GE.R p0, Ekmax 0048 N Max. Sıkıştırma momenti Kalite 8.8, µ 0,4 M Sımax 5 Nm Sıkma momenti faktörü α Sı Tork anahtarı ile α Sı,6 Min. Sıkıştırma momenti M Sımin M Sımax /α Sı M Sımin 35 Nm Sıkıştırma momenti M Sı (M Sımax +M Sımin )/ ± M Sı M Sı 75±40 Nm. Alternatif, konstruksiyon fonksiyonunu gayet rahat yerine getirebilir. Alternatif in çözümü: M top x 4 3 y x y y x y y 3 x x x 0,5.a +a x 50 mm ; x 0,5.a x 50 mm s min mm x x y y D x x
7 Bir kesit için x x / n Cı 76800 / 8 Bir kesit için y y / n Cı 7680 / 8 x 9600 N y 960 N Torsiyon momentinden doğan çapraz kuvvet Mt x Mt bak ( 0 ) Mt 843 N z x + x Ci ( ) Bir kesitte çapraz kuvvet ç ( Mt y ) x + + ç 640 N İzdüşüm basma emniyetli mukavemet değeri σ EM Tablo -a Alıştırma cıvatası, 4.6, DIN 7968, KibA, HZ, sıra 4, sütun e σ EM 360 ve St 5- -b sıra 3, sütun e σ EM 540, 360 daha küçük Kesmede emniyetli mukavemet değeri τ KEM Tablo -a Alıştırma cıvatası, 4.6, DIN 7968, KibA, HZ, sıra 4, sütun c Kesme gerilimine göre cıvata çapı σ EM 360 N/mm τ KEM 60 N/mm 4 4 640 d 3, d τmin 3, mm π nci m τkem π 60 İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı 640 d n tmin σem 360 5,009 d min 3, mm. Alternatif, konstruksiyon fonksiyonunu gayet rahat yerine getirebilir. Cıvatanın seçimi: Alternatif Altıköşe- Alıştırma cıvatası, DIN 7968 M x 95 4.6 8 adat M6 yerine, 4 adet M Cıvata, Çelik konstruksiyon daha basit, 95 8 74 Çapraz kuvveti tutması için pime gerek yok, Konsol için ek konstruksiyona gerek yok, M Ø3 Ø3, Montaj aletlerine gerek yok (Tork anahtarı gibi). 8 8 50 Anma çapı: d mm Şaft çapı: d Ş 3 h Anahtar ağızı: s 8 mm Geçme deliği: d G 3, ± 0, Rondela kalınlığı: t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvataların vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri boyuna yük taşımayacakları için mahsurlu değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Resimde verilen ölçü 0,5 mm standartın önerisidir. Bu istenilen ölçüde yapılabilir.
8.5. Enine yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı a h r Çelik konstruksiyonda kullanılan ön germesiz KibA bağlantısı olarak ön görülen halat makarası konsol bağlantısı Şekil 3 de görüldüğü gibi konstruksiyonu yapılacaktır. s d M α Bilinenler: max 30 kn min 6 kn Yükleme durumu H a 0 mm h 0 mm d M 00 mm 00 mm s 0 mm α 60 Poz Poz IPB 00, St37-0 mm Plaka, St37- Şekil 3, Halat makarası konsolu Depoda DIN 7968 göre alıştırma cıvataları 4.6 kalitesinde mevcut. Çözüm: Burada iki plaka 8 cıvata var. Hesaplar için bir plaka 4 cıvata vede max 5 kn alalım. İlk önce bütün dış kuvvetler koordinat sistemine göre aynı b/ yönde olan kuvvetler toplanıp cıvata konstruksiyonunun ağırlık M eğy merkezine taşınır. X X x max. cosα 990 N 4 R Y Y 3 y max. sinα 7 500 N x x 990 N y y + max 500 N a h Cıvataların ağırlık merkezine olan uzaklıkları R + 77,78 mm Kuvvet kolu + b/ 300 mm IPB 00 profilinin genişliği b 00 mm ve b/ 00/ 00 mm
9 Burada Şekil 4 de görüldüğü gibi numaralı cıvata en fazla yüklenen cıvatadır. 4 Y 4M 4Y M X 4X M eğy X Y 3M Y R 3 3Y X M 3X Şekil 4, Halat makarası konsolu Numaralı cıvatayı etkileyen toplam kuvvet: ( + ) + ( ) + Mx x My y 4 00 N Cıvata : DIN 7968 göre alıştırma cıvataları 4.6 kalitesinde Yükleme durumu H M eğy y. 6 750 Nm M Meğ y R 4 R 695 N x x / i Cı 990 / 4 3 48 N y y / i Cı 500 / 4 5 65 N M My 5 34 N Mx Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra 4, sütun d, yükleme durumu H σ EM 30 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti, St37- bak Tablo -b sıra 3, sütun b, yükleme durumu H σ EM 30 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti her iki değerde aynı olduğundan küçük değer olarak aynı değer alınır: σ EM 30 N/mm Emniyetli kesme mukavemeti, DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra 3, sütun b yükleme durumu H τ KEM 40 N/mm Kesme gerilimine göre cıvata çapı: Kuvvet bir cıvatayı etkileyen kuvvet olduğu için n Cı ve bir keme kesiti olduğundan m alınır. MY y MX M x bak ( ) 4 d π n Ci m τkem 4 400,9 mm π 40 İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: Poz IPB 00, St37- Kemer kalınlığı t IPB 5 mm Poz 0 mm Plaka, St37- Kalınlık t P 0 mm t min 0 mm bak ( 4 ) d n Cı t min σ 400 4,4 mm EM 0 30
0 Cıvatanın seçimi: 6-köşe kafalı DIN 7968, alıştırma cıvatası Mx45-4.6 M Anma çapı: d mm 6 0 8 7, Şaft çapı: d Ş 3 h 45 Anahtar ağızı: s 8 mm 5 Ø3 Ø3, Geçme deliği: d G 3, ± 0, Rondela kalınlığı: t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvataların vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri boyuna yük taşımayacakları için mahsurlu değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Resimde verilen ölçü 7, mm standartın önerisidir. Bu istenilen ölçüde yapılabilir.
.5.3 Enine yük ve moment etkisindeki konsol bağlantısı a b B Çelik konstruksiyon germe ağırlığı makara konsolu ön germesiz Kib bağlantısının Şekil 5 da görüldüğü gibi konstruksiyonu yapılacaktır. A c Bilinenler: a 60 kn a 5 mm b 0 mm A 50 mm B 50 mm d M d M 00 mm 00 mm s c 30 mm s 5 mm Poz Poz IPB 00, St37-5 mm Plaka, St37- Şekil 5, Halat makarası konsol bağlantısı Depoda DIN 7968 göre alıştırma cıvataları 4.6 kalitesinde mevcut. Çözüm: Burada iki plaka 8 cıvata var. Hesaplar için bir plaka 4 cıvata alalım. Yükleme statiktir. Çünkü uygulamada titreşimler, darbeler ve rüzgar etkisi hesaplanmaz. Halatı etkileyen kuvvet bilindiği için yükleme durumuda H olarak alınır. max 0,5. 30 kn olarak bulunur. IPB 00 profilinin genişliği b 00 mm ve b/ 00/ 00 mm İlk önce bütün dış kuvvetler koordinat x sistemine göre aynı yönde olan kuvvetler M eğ b/ toplanıp cıvata konstruksiyonunun ağırlık merkezine taşınır. X x max 30 000 N 4 R X Y 3 y Y x + 0,5. b IPB 300 mm y max 30 000 N y 0,5. A + a c 70 mm Cıvataların ağırlık merkezine olan uzaklıkları a h R + 06,07 mm
Burada Şekil 6 de görüldüğü gibi numaralı cıvata en fazla yüklenen cıvatadır. M X 4M 4 Y 4X M eğ Y 3M X Y R X M 3 3X M eğ x. x + y. 00 Nm M Meğ R 4 R 6 63 N x x / i Cı 30 000 / 4 7 500 N y y / i Cı 30 000 / 4 7 500 N 4Y 3Y Şekil 6, Halat makarası konsolu Numaralı cıvatayı etkileyen toplam kuvvet: x + y M + 8 385 N Cıvata : DIN 7968 göre alıştırma cıvataları 4.6 kalitesinde Yükleme durumu H Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra, sütun d, yükleme durumu H σ EM 80 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti, St37- bak Tablo -b sıra, sütun b, yükleme durumu H σ EM 80 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti her iki değerde aynı olduğundan küçük değer olarak aynı değer alınır: σ EM 80 N/mm Emniyetli kesme mukavemeti, DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra, sütun b yükleme durumu H τ KEM N/mm Kesme gerilimine göre cıvata çapı: Kuvvet bir cıvatayı etkileyen kuvvet olduğu için n Cı ve bir keme kesiti olduğundan m alınır. bak ( ) 4 d π n Ci m τkem İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: y 4 8385 4,46 mm π Poz IPB 00, St37- Kemer kalınlığı t IPB 5 mm Poz 0 mm Plaka, St37- Kalınlık t P 0 mm t min 0 mm bak ( 4 ) d n Cı t min σ 8385 5,7 mm EM 0 80 x M
3 Cıvatanın seçimi: 6-köşe kafalı DIN 7968, alıştırma cıvatası M6x50-4.6 M6 Anma çapı : d 6 mm 0 0.5 Şaft çapı d Ş 7 h mm 8 5 0 Ø7 Ø8 50 Anahtar ağızı Geçme deliği s 4 mm d G 8 ± 0, mm Rondela kalınlığı t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvataların vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri boyuna yük taşımayacakları için mahsurlu değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Resimde verilen ölçü 0,5 mm standartın önerisidir. Bu istenilen ölçüde yapılabilir.
4.5.4 Gezer köprü vinçinin başlığı bağlantısı, yalnız moment etkisi 60 kn kapasiteli bir gezer köprü vinçinin başlığının nakliye ve montajda kolaylık olsun diye ön germesiz KibA bağlantısının Şekil 7 de görüldüğü gibi konstruksiyonu yapılacaktır. a b a/ c e f f e f f e e Şekil 7, Vinç başlığı bağlantısı Bilinen ön değerler: Yükleme durumu, H ambarda bulunan cıvatalar; DIN 7968, alıştırma cıvatası, 4.6 kaliteli. Tekerlek ve başlıktaki ray kuvvetleri küçük bir farklılıkla eşit kabul edilirse (uygulamada böyle alınır) kuvvetler şöyledir: max 30 kn min 0 kn a 000 mm ; b 500 mm ; c 00 mm ; e 0 mm ; f 70 mm Poz U- Profil DIN 06 U60, St 37- ; Poz 0 mm Plaka, St 37-, Çözüm: Bağlantı 7 7M 8 8y M Enine kuvvet dağılımı e Eğilme momenti dağılımı Meğ 6M 6 f M S 9 eð R M a b 5M 5 4M 4 3M 3 Burada iki parça başlığın yalnız bir tarafındaki cıvatalar momenti karşılamalıdır. Bunun içinde ilk defa taşınan moment hesaplanır. Başlığı etkileyen toplam moment: M eğtop max. b 30 000. 0,5 5 000 Nm
5 Bir plakayı etkileyen moment: M eğ 0,5. M eğtop 7 500 Nm Cıvata adedi n Cı 9 dir. akat bir cıvata ağırlık merkezinde olduğundan moment taşıyan cıvataların adedi 8 alınır. Bunların 4 ünün ağırlık merkezinden uzaklığı R diğer 4 ünün ise f kadardır. Böylece bir cıvatayı etkileyen enine kuvvet şu şekilde bulunur: M M 4 (R eğ R + f ) 7'500'000 98,99 67 N M 630 N 4 (98,99 + 70 ) M M. f / R 630. 70 / 98,99 8 99 N M 8 930 N Burada hesaplar numaralı cıvatayı etkileyen kuvvet,6 kn ile yapılır. Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra, sütun a, tek kesit, yükleme durumu H σ EM 0 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti, St37- bak Tablo -b sıra, sütun b, basma, yükleme durumu H σ BEM 40 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti küçük değer alınır. σ EM 40 N/mm Emniyetli kesme mukavemeti, DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6 bak Tablo -a sıra, sütun a, tek kesit, yükleme durumu H τ KEM 84 N/mm Kesme gerilimine göre cıvata çapı: Kuvvet bir cıvatayı etkileyen kuvvet olduğu için n Cı ve bir keme kesiti olduğundan m alınır. bak ( ) 4 d π n Ci m τkem 4 '600 3,83 mm π 84 İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: Poz IPB 00, St37- Kemer kalınlığı t IPB 5 mm Poz amanın kalınlığı 5 mm seçilir. St37- t A 5 mm t min 5 mm bak ( 4 ) d n Cı t min σ EM '600 5 40 9,0 mm
6 Cıvatanın seçimi: 6-köşe kafalı DIN 7968, alıştırma cıvatası M6x50-4.6 M6 Anma çapı : d 6 mm 0 0.5 Şaft çapı d Ş 7 h mm 0 5 8 Ø7 Ø7, 50 Anahtar ağızı Geçme deliği s 4 mm d G 7, ± 0,mm Rondela kalınlığı t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvataların vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri boyuna yük taşımayacakları için mahsurlu değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Resimde verilen ölçü 0,5 mm standartın önerisidir. Bu istenilen ölçüde yapılabilir.
7.5.5 Depo rafı profil bağlantısı Konstrusiyonu Şekil 8 de görülen depo rafı profil bağlantısı yapılacaktır. Bağlantı ön germesiz Kib, DIN 7968 alıştırma cıvatası, 4.6 kaliteli olarak kararlaştırılmıştır. Cıvatanın ölçüleri ne dir? G G h h/ s b 3 Şekil 8, Depo rafı profil bağlantısı Bilinen ön değerler: Yükleme durumu: H Anbarda mevcut cıvatalar : Alıştırma cıvatası, 4.6, DIN 7968 Rafa konulacak malzemenin ağırlığı: m 0 000 kg Burada rafa konulacak malzeme tamamen homojen yayılı yük olarak ve bağlantınında yalnız kesmeye çalışacğı, boyuna kuvvet etkisinde olmayacağı kabul edilmiştir. Poz IPB 00 Poz Pl. 5, St 37 Poz 3 T 00 Geometrik ölçüler: h 0 mm s 5 mm b 00 mm Çözüm: Toplam kuvvet top m G. g 0 000. 9,8 98 00 max top / i Cı 98 00 / 8,3 kn Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6, Kib bak Tablo -a sıra, sütun d, yükleme durumu H σ EM 80 N/mm
8 Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti, St37-, Kib bak Tablo -b sıra, sütun b, yükleme durumu H σ EM 80 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti σ EM 80 N/mm alınır. Emniyetli kesme mukavemeti, DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6, Kib bak Tablo -a sıra, sütun b yükleme durumu H τ KEM N/mm Kesme gerilimine göre cıvata çapı: Kuvvet bir cıvatayı etkileyen kuvvet olduğu için n Cı ve bir keme kesiti olduğundan m alınır. bak ( ) 4 d π n Ci m τkem 4 '300 π,8 mm İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: Poz IPB 00, St37- Kemer kalınlığı t IPB 5 mm Poz 5 mm Plaka, St37- Kalınlık t P 5 mm t min 5 mm bak ( 4 ) Cıvatanın seçimi: d n Cı t min σ EM '300,9 mm 5 80 6-köşe kafalı DIN 7968, alıştırma cıvatası Mx50-4.6 M Anma çapı : d mm 0 5 8 0,8 Ø3 Ø4 50 Şaft çapı Anahtar ağızı Geçme deliği Rondela kalınlığı d Ş 3 h mm s 8 mm d G 4 ± 0,mm t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvata vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri, boyuna yük taşımayacaklarından sakıncalı değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Diğer ölçüler istenildiği gibi yapılabilir. Somun tam normal somun olarak alınmıştır. Normal somun kalınlığı 0,8 mm dir. Arzu edilir vede konstruksiyonda bir sakınca olmayacaksa ince somun, yani kalınlığı 6 mm somun alınıp cıvata boyuda 45 mm olarak seçilebilir.
9.5.6 Depo rafı konsol bağlantısı Konstrusiyonu Şekil 9 da görülen depo rafı konsol bağlantısı yapılacaktır. Bağlantı ön germesiz KibA, DIN 7968 alıştırma cıvatası, 4.6 kaliteli olarak kararlaştırılmıştır. Cıvatanın ölçüleri ne dir? Bilinen ön değerler: w max max 6 kn w 0 mm Poz U-Profili DIN 06. St37- U00 Poz I-Profili DIN 05. St37- IPB30 Çözüm: Başlığı etkileyen toplam moment: 3 M eğ max. 6 000. 0,6 560 Nm Poz 3 ama 00 mm genişliğinde. Kalınlık seçime bağlı. Yükleme durumu H. n Cı Şekil 9, Depo rafı konsol bağlantısı 0,5.(h U00 +b IPB30 ) 0,5.(00+30) 60 mm Böylece bir cıvatayı etkileyen enine kuvvet şu şekilde bulunur: M Meğ R R M w eğ '560'000 60 67 N M 3 000 N 60 max / n Cı 6 000 / 3 000 N M + 630 + 3 000 3 000 N 6 000 N Burada hesaplar bir cıvatayı etkileyen kuvvet 6 kn ile yapılır. Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6, KİbA bak Tablo -a sıra 4, sütun d, yükleme durumu H σ EM 30 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti, St37-, KİbA bak Tablo -b sıra 3, sütun b, yükleme durumu H σ EM 30 N/mm Emniyetli izdüşüm basma mukavemeti σ EM 30 N/mm alınır. Emniyetli kesme mukavemeti, DIN 7968, alıştırma cıvataları 4.6, Kib bak Tablo -a sıra 4, sütun b yükleme durumu H τ KEM 40 N/mm
30 Kesme gerilimine göre cıvata çapı: Kuvvet bir cıvatayı etkileyen kuvvet olduğu için n Cı ve bir keme kesiti olduğundan m alınır. bak ( ) 4 d π n Ci m τkem İzdüşüm yüzey basıncına göre cıvata çapı: 4 6'000,06 mm π 40 Poz IPB 30, St37- Kemer kalınlığı t IPB 0,5 mm Poz amanın kalınlığı 5 mm seçilir. St37- t A 5 mm t min 5 mm bak ( 4 ) Cıvatanın seçimi: d n Cı t min σ EM 6'000 3,33 mm 5 30 6-köşe kafalı DIN 7968, alıştırma cıvatası Mx50-4.6 M 5 5 8 6 Ø3 Ø3, 50 Anma çapı : Şaft çapı Anahtar ağızı Geçme deliği d mm d Ş 3 h mm s 8 mm d G 3, ± 0,mm Rondela kalınlığı t R 8 mm Çelik konstruksiyondaki ön germesiz cıvata bağlantılarında kullanılacak alıştırma cıvataları tornada imal edilebilir. Bu cıvataların vidalarının tornada talaş kaldırma metoduyla imal edilmeleri boyuna yük taşımayacakları için mahsurlu değildir. Rondelada istenilen kalınlık ve ölçüde imal edilebilir. Dikkat edilecek durum, vidanın temas yüzeyinde olmamasıdır. Diğer ölçüler istenildiği gibi yapılabilir.
3 Konu İndeksi A Alıştırma cıvataları... 3 Ç Çelik konstruksiyonda bağlantı cıvataları... 3 ÇK-da emniyetli mukavemet... 6 E Eğilme momenti etkisindeki konsol... H H Ana yük... 7 Ham cıvatalar... 3 HS Özel yükler... 7 HZ Ek yükler... 7 I İzdüşüm yüzey basıncı... 5 K Kesme gerilimi... 5 Kesme ve izdüşüm yüzey basıncı... 7 N Nokta kaynakları... 4 P Perçinler... 4 Pernolar... 4 Pimler... 4 T Torsiyon momenti etkisindeki konsol... 3 V Vinçte em. Mukavemet... 7 Y Yüksek kaliteli cıvatalar... 3
3