Visokotrdnostna vijačna povezava se doseže z veliko prednapetostjo vijaka znotraj vpenjalnega kosa povezovalne plošče, kar povzroči veliko trenja, s čimer se izboljša celovitost in togost povezave. Pri strižnih obremenitvah se lahko v skladu z zahtevami zasnove in različnimi napetostmi razdeli na visokotrdno vijačno povezavo s trenjem in visokotrdno vijačno povezavo s tlačnim tipom. Bistvena razlika med njima je v tem, da se mejno stanje med njima razlikuje, čeprav gre za isto vrsto vijaka, pa se metoda izračuna, zahteve in področje uporabe zelo razlikujejo. Pri strižni konstrukciji se visokotrdna vijačna povezava s trenjem nanaša na največjo silo trenja, ki jo lahko doseže sila zategovanja vijaka med zunanjo strižno silo in kontaktno površino plošče kot mejno stanje, torej zagotavlja, da notranja in zunanja strižna sila povezave ne presežeta največje sile trenja med celotno življenjsko dobo. Plošča ne bo imela relativne zdrsne deformacije (prvotna praznina med vijakom in steno luknje se vedno ohrani). Pri strižni konstrukciji je visokotrdna vijačna povezava s tlačnim tipom dovoljena, če zunanja strižna sila preseže največjo silo trenja, relativno drsenje med povezano ploščo pa se deformira, dokler se vijak ne dotakne luknje. steno, nato strižno povezavo gredi vijaka in pritisk na steno luknje ter trenje med kontaktno površino plošče in silo spoja, končno do strižnega dela gredi ali pritiska na steno luknje, kar pomeni, da celo sprejmemo mejno stanje striga. Skratka, visokotrdni vijaki tipa trenja in visokotrdni vijaki tipa tlačnega ležaja so pravzaprav iste vrste vijakov, vendar je zasnova drugačna.
Drsenje se ne upošteva. Visokotrdni vijaki tipa trenja ne morejo zdrsniti, vijak ne prenaša strižne sile, ko zdrsnejo, se šteje, da je zasnova dosegla stanje odpovedi, relativno tehnološko zrela; visokotrdni tlačni vijaki lahko zdrsnejo in prav tako prenašajo strižno silo. Končna poškodba je enaka poškodbi navadnih vijakov (strig vijaka ali drobljenje jeklene plošče). Z vidika uporabe:
Vijačna povezava glavnega elementa gradbene konstrukcije je običajno izdelana iz visokotrdnostnih vijakov. Običajne vijake je mogoče ponovno uporabiti, visokotrdnostnih vijakov pa ne. Visokotrdnostni vijaki se običajno uporabljajo za trajne povezave.
Visokotrdni vijaki so prednapeti vijaki, trenja z momentnim ključem za uporabo predpisane prednapetosti, tlačni vijaki z glave slive. Navadni vijaki imajo slabo strižno zmogljivost in se lahko uporabljajo v sekundarnih konstrukcijskih delih. Navadne vijake je treba le zategniti.
Običajni vijaki so običajno razreda 4.4, razreda 4.8, razreda 5.6 in razreda 8.8. Visokotrdni vijaki so običajno razreda 8.8 in 10.9, od katerih je 10.9 večina.
8.8 je istega razreda kot 8.8S. Mehanske lastnosti in metode izračuna navadnih in visokotrdnostnih vijakov se razlikujejo. Napetost visokotrdnostnih vijakov je najprej posledica uporabe prednapetosti P v njihovi notranji strani, nato pa zaradi trenja med kontaktno površino povezovalnega kosa, ki nosi zunanjo obremenitev, in navadnim vijakom, ki neposredno nosi zunanjo obremenitev.
Visoko trdnostna vijačna povezava ima prednosti preproste konstrukcije, dobrih mehanskih lastnosti, razstavljivosti, odpornosti na utrujenost in delovanja dinamične obremenitve, kar je zelo obetavna metoda povezave.
Pri visokotrdnostnem vijaku se matica privije s posebnim ključem, tako da vijak ustvari veliko in nadzorovano prednapetost skozi matico in ploščo, ki ju povežemo z enako količino predtlaka. Pod delovanjem predtlaka se vzdolž površine povezanega kosa ustvari večja sila trenja. Očitno je, da če je aksialna sila manjša od te sile trenja, element ne bo zdrsnil in povezava se ne bo poškodovala. To je načelo visokotrdnostne vijačne povezave.
Visoko trdnost vijačnih spojev je odvisna od sile trenja med kontaktnimi površinami povezovalnih delov, da se prepreči medsebojno drsenje. Da bi imeli dovolj sile trenja na kontaktnih površinah, je treba povečati vpenjalno silo in koeficient trenja kontaktnih površin elementov. Vpenjalna sila med elementi se doseže z uporabo prednapetja na vijake, zato morajo biti vijaki izdelani iz visoko trdnostnega jekla, zato se imenujejo visoko trdnostni vijačni spoji.
Pri visoko trdnostnem vijačnem spoju ima koeficient trenja velik vpliv na nosilnost. Preskus je pokazal, da na koeficient trenja vplivata predvsem oblika kontaktne površine in material komponente. Za povečanje koeficienta trenja kontaktne površine se v gradbeništvu pogosto uporabljajo metode, kot sta peskanje in čiščenje z žično krtačo, za obdelavo kontaktne površine komponent znotraj območja spoja.
Čas objave: 8. junij 2019