Болтовые соединения с затяжкой для ламинированного флоат-сте

Повышенное время производства и стоимость — главные ограничения, связанные с применением закаленного стекла. Отожженное же стекло, как правило, не используется в сочетании с болтовыми соединениями из-за склонности к локальному трещинообразованию и разрушению.
Чтобы заполнить этот «разрыв» в возможностях применения были сконструированы и испытаны специальные болтовые соединения для флоат-стекла.

Введение
В настоящее время существующие болтовые соединения пока неадекватны для применения вместе с флоат-стеклом по соображениям безопасности. Вследствие этого применяется только упрочненное стекло. Необходимость в такой предварительной обработке вызывает очень высокую стоимость остекления.
В Лаборатории исследования моделей конструкций Гентского университета, Бельгия, попытались сконструировать новое болтовое соединение для крепления отожженного фло­ат-стек­ла, для чего применялся в основном метод экспериментов и испытаний.


Рис. 1. Сборка образца для испытаний


Рис. 2. Результаты испытаний для болтов с центрирующим пояском и болтов с затяжкой

Плотная посадка против предварительной затяжки
В стальных конструкциях есть основное отличие между болтовым соединением с плотной посадкой на центрирующий поясок (установочные болты) и болтовым соединением с предварительным натягом (гарантированной затяжкой). Главное отличие состоит в направлении передачи силы от болта к детали. В соединении с установочным болтом силы прямо передаются на кромку посадочного отверстия и на центрирующий поясок установочного болта. Для оптимизации площади контакта диаметр отверстия должен совпадать с диаметром пояска болта. Если это невозможно, то зазор между пояском болта и кромкой отверстия заполняют уплотнительным материалом. Известный музей стекла Hanz Schmitz Haus — пример стеклянной конструкции с таким способом крепления [1].
В болтовом соединении с затяжкой силы передаются через трение на поверхности вокруг отверстия. Коэффициент трения и величина затяжки определяют несущую силу. Чтобы избежать разрушения и устранить концентрацию напряжений в стекле, происходящую из-за непосредственного контакта с болтом, диаметр отверстия должен быть несколько больше диаметра болта.


Рис. 3. Сборка для испытаний без ламинирующего слоя

Метод
Для изучения возможностей этих двух типов болтовых соединений в сочетании с ламинированным отожженным флоат-стеклом были проведены испытания при невысоких нагрузках. Образцы для испытаний были изготовлены из отслуживших ламинированных стеклянных балок, они имели две полированные кромки и две необработанные кромки отреза. Однако это не оказало серьезного влияния на результаты — все разломы при разрушениях инициировались в области отверстия, а не по кромке листа стекла.
Влияние параметров соединения при разрушающих нагрузках, как будет показано в следующем разделе, доказывает это суждение.
Результаты первой серии испытаний показали лучшее поведение у соединения для болтового соединения с центрирующим пояском (рис. 2). Объяснение этому может быть такое — несущественное трение между алюминиевой прокладкой и стеклом при малой величине затяжки болтов.
То есть стальные болты при незначительной затяжке под нагрузкой скользят к краю отверстия в стекле, вызывая его хрупкое разрушение. Чтобы устранить это, была проведена идентичная серия испытаний с только одним отличием: алюминиевая прокладка квадратной формы приклеивалась к стеклу. В результате видно, что в этом случае болты с затяжкой несут гораздо большую нагрузку до разрушения стекла. К сожалению, нагрузка, вызывающая первоначальное разрушение, оказалась не пропорциональна моменту затяжки болтов. При гарантированной затяжке 15 Н•м эта величина даже снизилась, как для образца с приклеенной шайбой, так и с шайбой без клея по сравнению с болтовым соединением с моментом затяжки 10 Н•м. Тот факт, что большая начальная затяжка вызывает более раннее начало разрушения стекла, можно объяснить свойствами материала ламинирующего слоя в стекле — поливинилбутирала (Polyvinyl butyral, PVB). 1 2 3 4 Следующая

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ




Смотрите также


Copyright © 2010-2018 remondom.ru. Контакты: info@remondom.ru При использовании веб-сайта Справочник строителя, гиперссылка на источник обязательна.