Informacje uzupełniające: Nośność przy ścinaniu połączeń

Transkrypt

Informacje uzupełniające: Nośność przy ścinaniu połączeń doczołowych prostych
SN014a-PL-EU
doczołowych prostych
Dokument ten zawiera reguły wyznaczania nośności przy ścinaniu „prostych” połączeń
typu belka-słup, lub belka-belka, realizowanych przy uŜyciu blach czołowych. Dokument
obejmuje zakresem blachę czołową, podpieraną belkę i podpierający słup (belkę). Opisane
zasady mogą być uŜyte do oceny globalnej nośności na ścinanie. Uwzględniono w nich
wszystkie moŜliwe sposoby zniszczenia, wyznaczone w oparciu o zasady oceny nośności
części podstawowych złącza podanych w PN-EN 1993-1-8. Reguły odnoszą się do połączeń
śrubowych niespręŜanych (tj. kategorii “A” – połączeń typu dociskowego). Reguły mogą
być stosowane do połączeń z blachami czołowymi o niepełnej lub pełnej wysokości.
Zawartość
1.
Model obliczeniowy
2
2.
Parametry geometryczne
3
3.
Śruby przy ścinaniu
4
4.
Blacha czołowa przy docisku
4
5.
Element podpierający przy docisku
5
6.
Blacha czołowa przy ścinaniu (przekrój brutto)
6
7.
Blacha czołowa przy ścinaniu (przekrój netto)
6
8.
Blacha czołowa przy ścinaniu (rozerwanie blokowe)
6
9.
Blacha czołowa przy zginaniu (w płaszczyźnie blachy)
7
10.
Środnik belki przy ścinaniu
7
11.
Projektowanie spoiny
8
12.
Wymagania co do ciągliwości
9
13.
Granice stosowania
9
14.
Literatura
9
Strona 1
SN014a-PL-EU
1.
Model obliczeniowy
Rozpatrywane połączenia z blachami czołowymi mogą być uwaŜane za węzeł „prosty” (nie
przenoszący momentu zginającego) stosownie do PN-EN1993-1-1 §5.1.2 (1) i (2) oraz
EN1993-1-8 §5.1.1 (1), (2) i (3). Szersze omówienie węzłów prostych znajduje się w SN020.
Tak więc wpływ złącza nie musi być uwzględniony w analizie ramy.
1
1
3
1
3
4
2
2
Przyjęta linia przekazania reakcji
podporowej (lico słupa)
2
podporowej (lico środnika)
podporowej (lico środnika)
Legenda: 1. Blacha czołowa
2. Belka podpierana
3. Słup
4. Belka podpierająca
Rys. 1.1
Połączenia z blachami czołowymi poddane działaniu pionowej reakcji podporowej
Nośność połączenia przy ścinaniu jest najniŜszą nośnością określoną dla poszczególnych
form zniszczenia. Zasady określania nośności przy ścinaniu, w poszczególnych formach
zniszczenia, są wyszczególnione w Tablicy 1.1, z odesłaniem do odpowiedniego rozdziału
dokumentu.
Tablica 1.1
Nośność przy ścinaniu połączenia doczołowego
Forma zniszczenia
Numer rozdziału
VRd,1
3
VRd,2
4
VRd,3
5
VRd,4
6
VRd,5
7
Blacha czołowa przy ścinaniu (rozerwanie blokowe)
VRd,6
8
Blacha czołowa przy zginaniu
VRd,7
9
Środnik belki przy ścinaniu
VRd,8
10
Strona 2
SN014a-PL-EU
2.
Parametry geometryczne
tp
p3
e2,c
e1
Legenda: 1. Blacha czołowa
2. Belka podpierana
a
a
2
p1
hp
p1
e1
mp
e2
1
n2 = 2
a
Av,net
do
dw
e1
e2
e2,c
fu,b
fu,b1
fu,b2
fy,c
fu,c
fu,p
fy,b1
fy,b2
fy,p
hp
mp
n
n1
n2
p1
p3
tf.c
tp
tw,b1
tw,b2
grubość spoiny
przekrój netto blachy czołowej
średnica otworu
średnica podkładki lub obrysu łba śruby lub nakrętki
odległość osi otworu do najbliŜszego brzegu (w kierunku obciąŜenia) (blacha
czołowa)
odległość osi otworu do najbliŜszego brzegu, w kierunku prostopadłym do kierunku
obciąŜenia (blacha czołowa)
jak wyŜej, lecz w pasie słupa
wytrzymałość na rozciąganie śruby
wytrzymałość na rozciąganie podpieranej belki
wytrzymałość na rozciąganie podpierającej belki
granica plastyczności słupa
wytrzymałość na rozciąganie słupa
wytrzymałość na rozciąganie blachy czołowej
granica plastyczności podpartej belki
granica plastyczności podpierającej belki
granica plastyczności blachy czołowej
wysokość blachy czołowej
odległość pomiędzy osią linii śrub a krawędzią spoiny łączącej blachę czołową ze
środnikiem belki (zdefiniowane jako m na rys. 6.2 w normie PN-EN1993-1-8)
całkowita liczba śrub (t.j. n1 × n2)
liczba poziomych szeregów śrub
liczba pionowych rzędów śrub. W dokumencie rozpatrzono tylko sytuację dla n2=2
podłuŜna podziałka śrub
rozstaw lub odległość pomiędzy osiami śrub
grubość pasa słupa
grubość blachy czołowej
grubość środnika belki podpieranej
grubość środnika belki podpierającej
Strona 3
SN014a-PL-EU
tw,c
grubość środnika słupa
3.
VRd,1 = 0 ,8 n Fv,Rd
Nośność na ścinanie pojedynczej śruby Fv,Rd jest podana w Tablicy 3.4 normy Tablicy 3.4
PN-EN1993-1-8 jako:
Fv,Rd =
α v f ub A
γ M2
Gdzie A moŜe być wzięte, jako pole przekroju trzpienia śruby As.
Uwaga: Współczynnik redukcyjny o wartości 0,8 uwzględnia przejmowanie przez śrubę siły
rozciągającej. Szersze objaśnienie podano w (publikacja (1), rozdział 4.1.1.2 oraz 6.2.2).
4.
Konserwatywnie (z §3.7 (1) normy PN-EN1993-1-8)
VRd,2 = nFb, Rd
Lecz, jeśli Fv,Rd ≥ Fb,Rd wówczas:
VRd,2 = ∑ Fb,Rd
Nośność na docisk pojedynczej śruby Fb,Rd jest podana w Tablicy 3.4 PN-EN1993-1-8 jako:
Fb, Rd =
Gdzie
k1α b f u, p d t p
γ M2
αb
 e
= min 1 ;
 3d 0

k1


e
= min 2,8 2 − 1,7; 2,5 
 d0

p1 1
− ;
3d 0 4

f ub
; 1,0 

f u, p

Strona 4
SN014a-PL-EU
5.
V Rd,3 = nF b, Rd
Nośność na docisk pojedynczej śruby Fb,Rd jest podana w Tablicy 3.4 PN-EN1993-1-8 jako:
kα f dt
Fb, Rd = 1 b u
γ M2
Gdy elementem podpierającym jest pas słupa:
t
= tf, c
fu
= f u,c
αb
 p
1
= min  1 − ;
 3d
 0 4
k1
 e

= min 2,8 2,c − 1,7; 2,5 
d0


f ub
;
f u,c

1,0 


Gdy elementem podpierającym jest środnik słupa:
t
= t w, c
fu
= f u,c
αb
 p
1
= min  1 − ;
 3d
 0 4
k1
 p

= min1,4 3 − 1,7; 2,5 
 d0

f ub
;
f u,c

1,0 


Gdy elementem podpierającym jest środnik belki:
t
= t w, b2
fu
= f u, b2
αb
 p
1
= min  1 − ;
 3d
 0 4
k1
 p

= min1,4 3 − 1,7; 2,5 
 d0


; 1,0 

f u, b2

f ub
Strona 5
SN014a-PL-EU
6.
VRd,4 =
2hptp
f y,p
1,27
3 γ M0
Uwaga: Współczynnik 1,27 uwzględnia redukcję nośności przy ścinaniu wywołaną
zginaniem w płaszczyźnie połączenia (patrz publikacja (1), rozdział 6.2.2). Dalsze objaśnienia
zawiera publikacja (3).
7.
VRd,5 = 2 Av, net
f u, p
3 γ M2
gdzie:
(
Av, net = tp hp − n1d 0
8.
)
Blacha czołowa przy ścinaniu (rozerwanie
blokowe)
VRd,6 = 2Veff, Rd
Korzystając z §3.10.2 normy PN-EN1993-1-8:
Ogólnie:
Veff, Rd = Veff,1, Rd =
f u, p Ant
γ M2
+
f y,p Anv
3 γ M0
Lecz gdy hp < 1,36 p3 oraz n1 > 1 wówczas:
Veff, Rd = Veff,2, Rd =
0,5 f u, p Ant
γ M2
+
f y, p Anv
3 γ M0
gdzie:
d 

Ant jest polem przekroju netto rozciąganym, określonym jako Ant = tp  e2 − 0 
2

(
Anv jest polem przekroju netto ścinanym, określonym jako Anv = tp hp − e1 − (n1 − 0,5)d 0
)
Strona 6
SN014a-PL-EU
9.
Blacha czołowa przy zginaniu (w płaszczyźnie
blachy)
Ogólnie hp ≥ 1,36 p3 (tj. p3 ≤ hp/1,36) stąd:
VRd,7 = ∞
JednakŜe, gdy rozstaw lub odległość pomiędzy osiami śrub jest duŜy tj. p3 > hp/1,36 wówczas
skutki zginania w płaszczyźnie połączenia stają się dominujące i zmniejsza to nośność przy
ścinaniu (tj. VRd,7 < VRd,4). Stąd zredukowana nośność przy ścinaniu wynosi:
VRd,7 =



f y, p
2 Wel
p3 − t w, b1  γ M0

2

Gdzie:
2
W el =
t p hp
6
10. Środnik belki przy ścinaniu
Korzystając z §6.2.6 (2) normy PN-EN1993-1-1:
VRd,8 = Av
f y, b1
3 γ M0
W przypadku przekroju czynnego przy ścinaniu Av, punkt §6.2.6 (3) nie definiuje ściśle
sposobu jego wyznaczania w przypadku blachy prostokątnej. Przez analogię do przypadku
(c) punktu §6.2.6(3), moŜna zastosować współczynnik 0,9 do powierzchni środnika
przyłączonego do blachy czołowej. Wówczas:
Av = 0,9 hp tw,b1
VRd,8 = 0,9 hp t w, b1
f y,b1
3 γ M0
Strona 7
SN014a-PL-EU
11. Projektowanie spoiny
NaleŜy zapewnić pełną nośność dwustronnej spoiny pachwinowej. Spoiny pachwinowe
naleŜy analizować jako podłuŜne. Grubość spoiny “a” odpowiadająca tym warunkom
wynosi:
a ≥ 0,38 tw,b1
w przypadku gatunku stali S235 podpartej belki
a ≥ 0,39 tw,b1
a ≥ 0,45 tw,b1
t w,b1
a
s
Rys. 11.1
tp
Legenda: a: grubość spoiny
s: szerokość boku spoiny
Grubość i szerokość boku spoiny pachwinowej.
Strona 8
SN014a-PL-EU
12. Wymagania co do ciągliwości
W celu zapewnienia odpowiedniej ciągliwości połączenia naleŜy spełnić następujące warunki.
•
JeŜeli elementem podpierającym jest środnik belki lub słupa:
tp ≤
•
d
2,8
f ub
f y,p
JeŜeli elementem podpierającym jest pas słupa:
tp ≤
d
2,8
f ub
f y,p
lub
t f, c ≤
d
2,8
f ub
f y, c
Gdzie d jest średnicą śruby.
13. Granice stosowania
Zapisy tego dokumentu odnoszą się tylko do połączeń z dwoma pionowymi rzędami śrub (t.j.
n2 = 2) i wykonanych jako połączenia niespręŜone kategorii A - połączenia typu
dociskowego, zgodnie z PN-EN 1993-1-8 §3.4.1.
14. Literatura
Zapisy tego dokumentu opracowano w oparciu o następujące publikacje:
(1) “European recommendations for the design of simple joints in steel structures –
Document prepared under the supervision of ECCS TC10 by: J.P. Jaspart, S. Renkin
and M.L. Guillaume – First draft September 2003”
(2) Joints in Steel Construction – Simple Connections (P212). The Steel Construction
Institute and The British Constructional Association Ldt., 2002.
(3) Development of a European process for the design of simple structural joint in steel
frames” (in French), by RENKIN Sandra, Diploma work, University of Liege, June
2003
Strona 9
SN014a-PL-EU
Protokół jakości
TYTUŁ ZASOBU
doczołowych prostych
Odniesienie
ORYGINAŁ DOKUMENTU
Imię i nazwisko
Instytucja
Data
Stworzony przez
Edurne Nunez
SCI
March 2005
Zawartość techniczna sprawdzona
przez
Abdul Malik
SCI
July 2005
Zawartość redakcyjna sprawdzona
przez
D C Iles
SCI
16/9/05
1. Wielka Brytania
G W Owens
SCI
16/9/05
2. Francja
A Bureau
CTICM
16/9/05
3. Szwecja
A Olsson
SBI
15/9/05
4. Niemcy
C Müller
RWTH
14/9/05
5. Hiszpania
J Chica
Labein
16/9/05
G W Owens
SCI
26/4/06
Zawartość techniczna zaaprobowana
przez:
Zasób zatwierdzony przez
Koordynatora Technicznego
TŁUMACZENIE DOKUMENTU
Tłumaczenie wykonał i sprawdził:
Tłumaczenie zatwierdzone przez:
L. Ślęczka, PRz
B. Stankiewicz
PRz
Strona 10
SN014a-PL-EU
Informacje ramowe
Tytuł*
Seria
Opis*
Dokument ten zawiera reguły wyznaczania nośności przy ścinaniu „prostych” połączeń typu
belka-słup, lub belka-belka, realizowanych przy uŜyciu blach czołowych. Dokument obejmuje
zakresem blachę czołową, podpieraną belkę i podpierający słup (belkę). Opisane zasady
mogą być uŜyte do oceny globalnej nośności na ścinanie. Uwzględniono w nich wszystkie
moŜliwe sposoby zniszczenia, wyznaczone w oparciu o zasady oceny nośności części
podstawowych złącza podanych w PN-EN 1993-1-8. Reguły odnoszą się do połączeń
śrubowych niespręŜanych (tj. kategorii “A” – połączeń typu dociskowego). Reguły mogą być
stosowane do połączeń z blachami czołowymi o niepełnej lub pełnej wysokości.
Poziom
dostępu*
Umiejętności
specjalistyczne
Specjalista
Identyfikator*
Nazwa pliku
D:\ACCESS_STEEL_PL\SN\SN014a-PL-EU.doc
Format
Kategoria*
Microsoft Word 9.0; 11stron; 234kb;
Typ zasobu
Informacje uzupełniające
Punkt widzenia
InŜynier
Temat*
Obszar stosowania
Budynki wielokondygnacyjne
Daty
Data utworzenia
11/04/2009
Data ostatniej
modyfikacji
Data sprawdzenia
WaŜny od
WaŜny do
Język(i)*
Kontakt
Polski
Autor
Edurne Núñez, SCI
Sprawdził
Abdul Malik, SCI
Zatwierdził
Redaktor
Ostatnia modyfikacja
Słowa
kluczowe*
Nośność przy ścinaniu, blachy czołowe, połączenia śrubowe, połączenie belka-słup,
połączenie belka-belka, spoina pachwinowa, ciągliwość
Zobacz teŜ
Odniesienie do
Eurokodu
EN 1993-1-1 : 2005; EN 1993-1-8 : 2005
Przykład(y)
obliczeniowy
SX012
Komentarz
Dyskusja
Sprawozdanie
Inne
SN020
Przydatność krajowa
Europa
Instrukcje
szczególne
Strona 11

Informacje uzupełniające: Nośność przy ścinaniu połączeń

Transkrypt

Podobne dokumenty

Przekrój blachownicowy

Przykład: Oparcie kratownicy

Informacje uzupełniające: Nośność połączeń z przykładką środnika