Idea Statica
  • Acél
  • Beton
  • BIM
  • Árazás
  • Cég
  • Csomópont tervezés
  • Connection Library
  • Member alkalmazás
  • BIM munkafolyamatok acél projektekhez
  • Fal és részletek tervezése
  • Elemek tervezése
  • BIM munkafolyamatok beton projektekhez
  • Támogatott BIM kapcsolatok
  • Checkbot
  • Viewer
  • Checkbot
  • Tervek
  • Ingyenes közösségi eszköz
  • Nemzetközi vállalatok
  • Diákok és oktatók
  • Kapcsolat
  • Blog
  • Kutatások és fejlesztések
  • Engedélyezett viszonteladók
  • Acél
    Csomópont tervezésConnection LibraryMember alkalmazásBIM munkafolyamatok acél projektekhez
  • Beton
    Fal és részletek tervezéseElemek tervezéseBIM munkafolyamatok beton projektekhez
  • BIM
    Támogatott BIM kapcsolatokCheckbotViewerCheckbot
  • Árazás
    TervekIngyenes közösségi eszközNemzetközi vállalatokDiákok és oktatók
  • Cég
    KapcsolatBlogKutatások és fejlesztésekEngedélyezett viszonteladók
14 napos próbaidőszak
14 napos próbaidőszak

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Vállalat

  • Rólunk
  • Partnerségek
  • Karrier
  • Szabadalmaztatott technológia statikus mérnökök számára

Erőforrások

  • Ügyfélprojektek
  • Esettanulmányok
  • IDEA StatiCa Connection Library
  • Ellenőrző könyvek

Jogi

  • IDEA StatiCa VÉGFELHASZNÁLÓI LICENCSZERZŐDÉS
  • Globális adatvédelmi szabályzat
  • Szolgáltatási feltételek – IDEA StatiCa Viewer
  • Licencelés

Súgó

  • Kapcsolat
  • Árajánlat kérése
  • Viszonteladók
  • Letöltések
FacebookInstagramLinkedInYouTube

© IDEA StatiCa 2009-2026

Mérnökök, gyártók és tanácsadók által világszerte megbízott és használt megoldás.

Támogatási KözpontEllenőrzési példákNyitott szelvények csavarkötésének hajlítási merevsége
SteelVerificationsConnection

Nyitott szelvények csavarkötésének hajlítási merevsége

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető
ENCZDEESFRITPTNLHUROKRPLTHTRVIZH
AI által angolból fordítva

Mintafejezet az acél szerkezeti kapcsolatok fejlett tervezéséhez szükséges referencia eseteket tartalmazó könyvből

10.2.1 Leírás

A forgási merevség előrejelzésének ellenőrzése egy csavarkötéses ereszpárkány-mozzanati kapcsolaton történik. Egy nyitott szelvényű HEB oszlop és IPE gerenda csavarkötését vizsgáljuk, és a kapcsolat viselkedését nyomaték-elfordulás diagramon írjuk le. A komponens alapú végeselem-módszer (CBFEM) analitikus modelljének eredményeit összehasonlítjuk a komponensmódszerrel (CM). A numerikus eredmények referencia eset formájában elérhetők.

10.2.2 Analitikus modell

A kapcsolat forgási merevségét az alapkomponensek alakváltozásából kell meghatározni, amelyeket a ki merevségi együttható képvisel. A kapcsolat Sj forgási merevsége a következőképpen kapható meg:

Sj=Ez2μΣi1kiS_j = \frac{E z^2}{\mu \Sigma_i \frac{1}{k_i}}Sj​=μΣi​ki​1​Ez2​

ahol

kik_iki​ —  az i kapcsolati komponens merevségi együtthatója;

zzz — a karhossz, lásd 6.2.7;

μμμ — a merevségi arány, lásd 6.3.1.

A jelen példában figyelembe vett kapcsolati komponensek: az oszlop gerinc panel nyírásban k1, amely merevített oszlop esetén végtelen, valamint egy egyenértékű merevségi együttható keq két vagy több húzott csavarsorral rendelkező homloklemez-kapcsolathoz.

k1=0.38 Avcβ zk_{\mathit{1}} = 0.38 \, \frac{A_{\mathit{vc}}}{\beta \, z}k1​=0.38βzAvc​​

keq=(keff,0hr,0)+(keff,1hr,1)+(keff,2hr,2)+(keff,3hr,3)+(keff,4hr,4)zeqk_{eq} = \frac{(k_{eff,0}h_{r,0}) + (k_{eff,1}h_{r,1}) + (k_{eff,2}h_{r,2}) + (k_{eff,3}h_{r,3}) + (k_{eff,4}h_{r,4})}{z_{eq}}keq​=zeq​(keff,0​hr,0​)+(keff,1​hr,1​)+(keff,2​hr,2​)+(keff,3​hr,3​)+(keff,4​hr,4​)​

keff,i=11k5,i+1k10+1k4,ik_{eff,i} = \frac{1}{\frac{1}{k_{5,i}} + \frac{1}{k_{10}} + \frac{1}{k_{4,i}}}keff,i​=k5,i​1​+k10​1​+k4,i​1​1​

zeq=(keff,0hr,02)+(keff,1hr,12)+(keff,2hr,22)+(keff,3hr,32)+(keff,4hr,42)(keff,0hr,0)+(keff,1hr,1)+(keff,2hr,2)+(keff,3hr,3)+(keff,4hr,4)z_{eq} = \frac{(k_{eff,0}h_{r,0}^2) + (k_{eff,1}h_{r,1}^2) + (k_{eff,2}h_{r,2}^2) + (k_{eff,3}h_{r,3}^2) + (k_{eff,4}h_{r,4}^2)}{(k_{eff,0}h_{r,0}) + (k_{eff,1}h_{r,1}) + (k_{eff,2}h_{r,2}) + (k_{eff,3}h_{r,3}) + (k_{eff,4}h_{r,4})}zeq​=(keff,0​hr,0​)+(keff,1​hr,1​)+(keff,2​hr,2​)+(keff,3​hr,3​)+(keff,4​hr,4​)(keff,0​hr,02​)+(keff,1​hr,12​)+(keff,2​hr,22​)+(keff,3​hr,32​)+(keff,4​hr,42​)​


Sj, ini=E zeq2μ(1keq+1k1)S_{\mathit{j,\,ini}} = \frac{E \, z_{\mathit{eq}}^{2}}{\mu \left( \frac{1}{k_{\mathit{eq}}} + \frac{1}{k_{\mathit{1}}} \right)}Sj,ini​=μ(keq​1​+k1​1​)Ezeq2​​

ahol

hr,ih_{r,i}hr,i​ — a csavarsor távolsága a gerenda alsó övétől, lásd 10.2.1 rajz

kik_iki​ — az i kapcsolati komponens merevségi együtthatója

zeqz_{eq}zeq​ — az egyenértékű karhossz

Drawing 10.2.1 \textsf{\textit{\footnotesize{Drawing 10.2.1 }}}Drawing 10.2.1 

A példában egy nyitott szelvényű IPE 330 gerendát csavarkötéses homloklemezzel kapcsolnak egy HEB 200 oszlophoz. A homloklemez vastagsága 15 mm, a csavar típusa M24 8.8, az összeállítás a 10.2.1 ábrán látható. Más példákban eltérő oszlop keresztmetszeteket alkalmaznak. A merevítők az oszlopon belül, a gerenda övlemezekkel szemben helyezkednek el, vastagságuk 15 mm. A gerenda övlemezei 8 mm varratvastagsággal csatlakoznak a homloklemezhez. A gerenda gerinclemezt 5 mm varratvastagsággal hegesztik. A varratokban képlékenység kerül alkalmazásra. A gerenda, az oszlop és a homloklemez anyaga S235. A kapcsolat hajlítással terhelt. A méretezési ellenállást az oszlop gerinc panel nyírásban komponens korlátozza. Az alapkomponensek számított merevségi együtthatói, a kezdeti merevség, a méretezési ellenálláshoz tartozó merevség és a gerenda elfordulása a 10.2.1 táblázatban foglaltak össze.  A 260 mm-nél kisebb oszlopmagasságú kapcsolatoknál a gerinc panel nyírásban tönkremeneteli mód lépett fel, a többinél a gerenda öv húzásban, így hajlítási ellenállásaik egyenlők.

10.2.1 táblázat Az analitikus modell eredményei (Komponensmódszer)

Fig. 10.2.1 Joint geometry with dimensions\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.1 Joint geometry with dimensions}}}Fig. 10.2.1 Joint geometry with dimensions

10.2.3 A merevség ellenőrzése

A CBFEM-ben alkalmazott merevség-előrejelzésről részletes információ a 3.9 fejezetben található. A CBFEM elemzés lehetővé teszi a szekansos forgási merevség kiszámítását a terhelés bármely szakaszában. A méretezési ellenállást az oszlop gerinc panel nyírásban komponensben fellépő 5%-os képlékeny alakváltozás éri el. A CBFEM által számított forgási merevséget összehasonlítják a CM-mel. Az összehasonlítás jó egyezést mutat a kezdeti merevségben és a kapcsolat viselkedésének megfelelésében. A CBFEM és CM által számított merevség a 10.2.2 ábrán foglaltak össze.  

10.2.2 táblázat CBFEM és CM összehasonlítása

Fig. 10.2.2 Verification of the bending resistance CBFEM to CM\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.2 Verification of the bending resistance CBFEM to CM}}}Fig. 10.2.2 Verification of the bending resistance CBFEM to CM

Fig. 10.2.3 Verification of the bending stiffness CBFEM to CM\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.3 Verification of the bending stiffness CBFEM to CM}}}Fig. 10.2.3 Verification of the bending stiffness CBFEM to CM

Fig. 10.2.4 Sensitivity study for the beam height\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.4 Sensitivity study for the beam height}}}Fig. 10.2.4 Sensitivity study for the beam height

Fig. 10.2.5 Sensitivity study for the beam height (initial stiffness)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.5 Sensitivity study for the beam height (initial stiffness)}}}Fig. 10.2.5 Sensitivity study for the beam height (initial stiffness)

10.2.4 Globális viselkedés és ellenőrzés

Összehasonlítás készül egy csavarkötéses ereszpárkány-mozzanati kapcsolat globális viselkedéséről, amelyet a nyomaték-elfordulás diagram ír le. A kapcsolatot elemzik, és a csatlakoztatott gerenda merevségét kiszámítják. A fő jellemző a 2/3 Mj,Rd alapján számított kezdeti merevség, ahol Mj,Rd a kapcsolat méretezési nyomatéki ellenállása. Mc,Rd az elemzett gerenda méretezési nyomatéki ellenállását jelöli. A nyomaték-elfordulás diagramok a 10.2.6–10.2.16 ábrákon láthatók.

Fig. 10.2.6 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.6 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)}}}Fig. 10.2.6 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)

Fig. 10.2.7 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB220)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.7 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB220)}}}Fig. 10.2.7 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB220)

Fig. 10.2.8 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB240)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.8 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB240)}}}Fig. 10.2.8 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB240)

Fig. 10.2.9 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB260)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.9 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB260)}}}Fig. 10.2.9 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB260)

Fig. 10.2.10 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB280)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.10 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB280)}}}Fig. 10.2.10 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB280)

Fig. 10.2.11 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB300)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.11 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB300)}}}Fig. 10.2.11 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB300)

Fig. 10.2.12 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB320)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.12 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB320)}}}Fig. 10.2.12 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB320)

Fig. 10.2.13 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB340)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.13 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB340)}}}Fig. 10.2.13 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB340)

Fig. 10.2.14 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB360)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.14 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB360)}}}Fig. 10.2.14 Moment-rotation diagram for a bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB360)

10.2.5 Referencia eset

Bemeneti adatok

Gerenda és oszlop

  • S235 acél
  • HEB200 oszlop
  • IPE330 gerenda

Hegesztés

  • Övlemez varrat torokvastagsága af = 8 mm
  • Gerinclemez varrat torokvastagsága aw = 5 mm

Homloklemez

  • Vastagság tp = 15 mm
  • Magasság hp = 450 mm
  • Szélesség bp = 200 mm
  • M24 8.8 csavarok
  • Csavarok elrendezése a 10.2.1 ábrán

Oszlop merevítők

  • Vastagság ts = 15 mm
  • Szélesség bs = 95 mm
  • A gerenda övlemezéhez igazítva, felső és alsó pozícióban
  • Varrat torokvastagsága as = 6 mm

Homloklemez merevítő

  • Vastagság tst = 10 mm
  • Magasság hst = 90 mm
  • Varrat torokvastagsága ast = 5 mm

Kimeneti adatok

  • Terhelés Mj,Ed = 2/3 Mj,Rd = 70 kNm
  • Szekansos forgási merevség Sjs = 40 MNm/rad

Fig. 10.2.17 Benchmark case for bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 10.2.17 Benchmark case for bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)}}}Fig. 10.2.17 Benchmark case for bolted eaves moment joint (IPE330 to HEB200)

Megnyitás a MegjelenítőbenLetöltés