Połączenia sprężane i niesprężane – na czym polegają?

W stalowych konstrukcjach wszystko musi być precyzyjnie dobrane – także sposób łączenia elementów. Śruby mogą wyglądać podobnie, ale w zależności od rodzaju połączenia pracują zupełnie inaczej. Różnica między połączeniem sprężanym a niesprężanym to nie tylko kwestia momentu dokręcania. To dwie różne metody przenoszenia sił – z różnym zastosowaniem, montażem i wymaganiami. 

Co to są połączenia sprężane i niesprężane? 

1. Połączenia niesprężane polegają na zwykłym dokręceniu śruby i nakrętki – tak, by elementy do siebie przylegały. Obciążenia przenoszone są bezpośrednio przez trzon śruby i otwory w łączonych elementach. Tego typu połączenia są łatwe do wykonania, mniej wymagające pod względem narzędzi i bardzo często stosowane w standardowych konstrukcjach, np. halach, zadaszeniach, podporach.
2. Połączenia sprężane są dokręcane z dużo większą siłą, co powoduje wstępne sprężenie – nacisk ściąga elementy do siebie z taką siłą, że obciążenia są przenoszone głównie przez tarcie między stykającymi się powierzchniami, a nie przez samą śrubę. Dzięki temu połączenie nie „pracuje” pod obciążeniem, nie luzuje się i jest wyjątkowo odporne na wibracje i zmiany obciążeń. 

To właśnie różnica w przenoszeniu sił sprawia, że oba typy mają swoje konkretne zastosowania. 

Połączenia niesprężane – gdzie i kiedy? 

Połączenia niesprężane to rozwiązanie stosowane tam, gdzie obciążenia są przewidywalne i konstrukcja nie pracuje dynamicznie. To typowe łączenia profili w halach magazynowych, kratownicach dachowych czy słupach pod reklamy wielkoformatowe. Śruba przenosi siły bezpośrednio – w ścinaniu lub rozciąganiu – a połączenie opiera się na fizycznym przyleganiu elementów. 

W praktyce wykorzystuje się tutaj zestawy SB EN 15048, które składają się z dopasowanej śruby i nakrętki. Jeśli chodzi o podkładki, to pasują okrągłe płaskie – dobiera się je osobno, w zależności od potrzeb i typu konstrukcji. 

Ten rodzaj połączenia sprawdza się szczególnie tam, gdzie liczy się szybkość montażu, łatwa kontrola i brak potrzeby specjalistycznych narzędzi. Często wykorzystywane są również w konstrukcjach tymczasowych i montażach etapowych. 

Połączenia sprężane – co je wyróżnia? 

Połączenia sprężane w konstrukcjach stalowych są stosowane wtedy, gdy konstrukcja jest narażona na zmienne obciążenia, drgania, a nawet odwracalne działanie sił. To rozwiązanie niezawodne przy stalowych mostach, suwnicach, wieżach wiatrowych czy estakadach. 

Ich siła polega na tym, że elementy są tak silnie ściśnięte, że nie mają szansy się poruszyć względem siebie – nawet pod dużym obciążeniem. Dzięki temu połączenie zachowuje stabilność, a sam trzon śruby nie pracuje mechanicznie, co znacząco zmniejsza ryzyko zmęczenia materiału. 

Do takich zastosowań stosuje się zestawy HV EN 14399, które zawsze zawierają: śrubę, nakrętkę i dwie podkładki – wszystko dopasowane do siebie pod względem klasy i twardości. 

Montaż takich zestawów wymaga zastosowania kontrolowanego momentu dokręcania lub metody obrotu kątem, zgodnie z wytycznymi normy. 

• Kontrolowany moment dokręcania – śruba jest dokręcana z określoną siłą (momentem obrotowym), mierzoną np. kluczem dynamometrycznym. Dzięki temu wiadomo, z jaką siłą elementy są połączone. 

• Obrót kątem – dokręcanie polegające na wykonaniu określonego częściowego obrotu obracanej części zestawu. Położenie nakrętki w stosunku do gwintu trzpienia śruby należy oznaczyć markerem lub farbą znakującą – tak, aby obrót nakrętki można było łatwo wyznaczyć. Realizacja dla śrub klas 8.8 i 10.9 zgodnie z tabelą, chyba że w specyfikacji ustalono inaczej. 

Przeczytaj też więcej o połączeniach śrubowych. 

Połączenia zakładkowe zwykłe a sprężane – czym się różnią? 

Połączenia zakładkowe to sytuacja, w której jeden element nachodzi na drugi – typowe rozwiązanie w konstrukcjach kratowych. Zarówno w wersji zwykłej, jak i sprężanej, wyglądają podobnie. Różnica tkwi w sposobie ich pracy: 

• w wersji zwykłej (niesprężanej) śruba przenosi obciążenia bezpośrednio, 

• w wersji sprężanej – siły działają na powierzchnie stykowe, dzięki czemu połączenie jest sztywniejsze, cichsze i bardziej odporne na ruch. 

Wybór między nimi zależy od wymagań projektowych. Jeśli połączenie ma wytrzymać tysiące cykli obciążeniowych – warto postawić na sprężane. 

Połączenia sprężane i niesprężane – porównanie w skrócie 

Wszystkie elementy złączne w jednym miejscu – Elgo ułatwia wybór połączenia 

Wybierając połączenia sprężane lub niesprężane z oferty Elgo, zyskujesz nie tylko zgodność z normami, ale też pewność dopasowania wszystkich elementów. Firma działa w oparciu o trzy filary: 

• Sklep online – ponad 15 000 produktów dostępnych od ręki. Zamawiasz dziś – jutro masz na budowie. Doradcy Elgo są zawsze pod telefonem.
• Wycena z działu handlowego – indywidualna oferta obejmująca cały zakres elementów złącznych, dopasowana do Twojego projektu.
• Produkcja na zamówienie – Elgo wykonuje nietypowe długości, specjalne klasy, serie próbne i elementy zgodne z dyrektywą PED.