SteelConnection designVerificationsEN (Eurocode)CBFEM

Téglalap keresztmetszetű üreges szelvények

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető

AI által angolból fordítva

Ez egy kiválasztott fejezet prof. Wald és munkatársai által írt „Component-based finite element design of steel connections" (Komponens alapú végeselem-módszer acél kapcsolatok tervezéséhez) című könyvből. A fejezet a téglalap keresztmetszetű üreges szelvények csomópontjainak ellenőrzésére összpontosít.

Leírás

Ebben a fejezetben a CBFEM által előrejelzett egysíkú hegesztett téglalap, négyzet, üreges szelvény T, X és K-csomópontok hézaggal kerülnek ellenőrzésre. A négyzet keresztmetszetű üreges szelvény (SHS) rácsrúd közvetlenül egy RHS övszelvényre van hegesztve, erősítőlemezek alkalmazása nélkül. A csomópontokat tengelyirányú erő terheli. A CBFEM-ben a méretezési ellenállást az alakváltozás 5%-a vagy a 0,03 b 0 csomóponti deformációnak megfelelő erő korlátozza, az FMM-ben általánosan a lemez síkon kívüli deformációja 0,03 b 0, ahol b 0 az RHS övszelvény magassága; lásd Lu et al. (1994).

Tönkremeneteli mód módszer

A tengelyirányban terhelt T, Y, X vagy K-csomópont hézaggal rendelkező hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények esetén öt tönkremeneteli mód fordulhat elő. Ezek az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, az övszelvény plasztifikációja, az övszelvény oldalfalának tönkremenetele, az övszelvény gerinctönkremenetele, az övszelvény nyírási tönkremenetele, az átlyukasztási nyírási tönkremenetel és a rácsrúd tönkremenetele. Ebben a tanulmányban az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, a rácsrúd tönkremenetele és az átlyukasztási nyírási tönkremenetel kerül vizsgálatra T, Y és X-csomópontnál, valamint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, az övszelvény nyírási tönkremenetele, a rácsrúd tönkremenetele és az átlyukasztási nyírási tönkremenetel K-csomópontnál hézaggal; lásd 7.2.1. ábra. Az EN 1993-1-8:2005 szerint tervezett hegesztések nem a csomópont leggyengébb összetevői.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.1 Examined failure modes: a) Chord face failure, b) Chord shear failure, c) Brace failure, and d) Punching shear failure}}}

Övszelvény homloklapjának tönkremenetele

Az RHS övszelvény homloklapjának méretezési ellenállását az EN 1993‑1-8:2020 9.5 szakaszában lévő FMM modell határozza meg. A módszer az ISO/FDIS 14346-ban is megtalálható, és részletesen leírja Wardenier et al. (2010). A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} \left ( \frac{2 \eta}{(1-\beta) \sin{\theta_i}} + \frac{4}{\sqrt{1-\beta}} \right ) Q_f / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = 8.9 C_f \beta \gamma^{0.5} \frac{f_{y,0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} Q_f / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f y0 az övszelvény folyáshatára, t 0 az övszelvény falvastagsága, η a rácsrúd magasságának és az övszelvény szélességének aránya, β a rácsrúd szélességének és az övszelvény szélességének aránya, q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2), Q f az övszelvény feszültségfüggvénye, és γ az övszelvény karcsúsági aránya.

Rácsrúd tönkremenetele

Az RHS övszelvény homloklapjának méretezési ellenállása meghatározható az EN 1993-1-8:2020 9.5 szakaszában lévő FMM modell által adott módszerrel. A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + 2 b_{eff} ) / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + b_i + b_{eff} ) / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f yi az i -edik rácsrúd folyáshatára (i = 1, 2), t i az i -edik rácsrúd falvastagsága, h i az i -edik rácsrúd magassága, b i az i -edik rácsrúd szélessége, b eff a rácsrúd hatékony szélessége.

Átlyukasztási nyírás

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + 2b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + b_i+b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f y0 az övszelvény folyáshatára, t 0 az övszelvény falvastagsága, q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2), h i az i -edik rácsrúd magassága, b i az i -edik rácsrúd szélessége és b e,p az átlyukasztási nyírás hatékony szélessége.

Övszelvény nyírási tönkremenetele

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = \frac{f_{y0}A_{V,0,gap}}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}}/\gamma_{M5}

ahol f y0 az övszelvény folyáshatára, A v,0,gap az övszelvény nyírási tönkremenetelének hatékony keresztmetszeti területe, és q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2).

Érvényességi tartomány

A CBFEM ellenőrzése tipikus T, Y, X és K-csomópontokra hézaggal rendelkező hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvényekre történt. Ezen csomópontok érvényességi tartományát a prEN 1993-1-8:2020 9.2 táblázata határozza meg; lásd 7.2.1. táblázat. Ugyanez az érvényességi tartomány vonatkozik a CBFEM modellre is. Az FMM érvényességi tartományán kívül kísérletet kell készíteni az érvényesítéshez, vagy ellenőrzést kell végezni egy validált kutatási modell alapján.

7.2.1. táblázat Az tönkremeneteli módok módszerének érvényességi tartománya, EN 1993-1-8:2020 9.2 táblázata

Általános	$0.2 \le \frac{d_i}{d_0} \le 1.0$	$\theta_i \ge 30^{\circ}$	$\frac{e}{d_0} \le 0.25$
	$g \ge t_1+t_2$	$f_{yi} \le f_{y0}$	$t_i \le t_0$

Övszelvény	Nyomás	1. vagy 2. osztály és $d_0 / t_0 \le 50$ (X-csomópontoknál: $d_0/t_0 \le 40$ )
	Húzás	$d_0 / t_0 \le 50$ (X-csomópontoknál: $d_0/t_0 \le 40$ )
CHS rácsrudak	Nyomás	1. vagy 2. osztály és $b_i / t_i \le 35$ és $\frac{h_i}{t_i} \le 35$
	Húzás	$b_i / t_i \le 35$ és $\frac{h_i}{t_i} \le 35$

7.2.2 Egysíkú T és Y-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.2. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A csomópontok geometriája méretekkel a 7.2.2. ábrán látható. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.2. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrúd	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvény	θ₁	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS90/8.0	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS90/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/12.5	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/6.3	SHS140/12.5	60	355	490	210
5	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/10.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
7	SHS200/12.5	SHS90/8.0	60	355	490	210
8	SHS200/6.3	SHS100/10.0	30	355	490	210
9	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
10	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
11	SHS200/12.5	SHS100/10.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.2 Dimensions of T-joint}}}

Az ellenállás ellenőrzése

Az FMM eredményeit összehasonlítják a CBFEM eredményeivel. Az összehasonlítás az ellenállásra és a méretezési tönkremeneteli módra összpontosít. Az eredmények a 7.2.3. táblázatban találhatók.

7.2.3. táblázat A CBFEM és FMM által előrejelzett húzási/nyomási méretezési ellenállások eredményeinek összehasonlítása

A tanulmány jó egyezést mutat az alkalmazott teheresetekre. Az eredmények összefoglalása egy diagramban történik, amely összehasonlítja a CBFEM és az FMM méretezési ellenállásait; lásd 7.2.3. ábra. Az eredmények azt mutatják, hogy a két számítási módszer közötti különbség minden esetben kisebb mint 10 %.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.3 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS T and Y-joint}}}

Referenciapélda

Bemeneti adatok

Övszelvény

$S355 acél$
$SHS 200\times200\times6.3 szelvény$

Rácsrúd

$S355 acél$
$SHS 90\times90\times8.0 szelvény$
$A rácsrúd és az övszelvény közötti szög 90°$

Hegesztés

$Tompahegesztés$

Hálóméret

$16 elem a téglalap keresztmetszetű üreges szelvény legnagyobb gerinclap$

Terhelés

$Erővel a rácsrúdon nyomásban/húzásban$

Kimeneti adatok

$A méretezési ellenállás nyomásban/húzásban N Rd = 92,6 kN$
$A méretezési tönkremeneteli mód az övszelvény homloklapjának tönkremenetele$

Megnyitás a Megjelenítőben Letöltés

Egysíkú X-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.4. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.4. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrúd	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvény	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS140/12.5	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS70/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/10.0	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/12.5	SHS90/8.0	90	355	490	210
5	SHS200/6.3	SHS90/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
7	SHS200/10.0	SHS150/6.3	60	355	490	210
8	SHS200/12.5	SHS140/12.5	60	355	490	210
9	SHS200/16.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
10	SHS200/6.3	SHS100/8.0	30	355	490	210
11	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
12	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
13	SHS200/16.0	SHS90/8.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.4 Dimensions of X-joint}}}

Az ellenállás ellenőrzése

A tönkremeneteli módokon alapuló módszer (FMM) eredményeit összehasonlítják a CBFEM eredményeivel. Az összehasonlítás az ellenállásra és a méretezési tönkremeneteli módra összpontosít; lásd 7.2.5. táblázat.

7.2.5. táblázat A CBFEM és FMM által előrejelzett ellenállások eredményeinek összehasonlítása

A tanulmány jó egyezést mutat az alkalmazott teheresetekre. Az eredmények összefoglalása egy diagramban történik, amely összehasonlítja a CBFEM és az FMM méretezési ellenállásait; lásd 7.2.4. ábra. Az eredmények azt mutatják, hogy a két számítási módszer közötti különbség minden esetben kisebb mint 13 %.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.5 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS X-joint}}}

Referenciapélda

Bemeneti adatok

Övszelvény

$S355 acél$
$SHS 200\times200\times6,3 szelvény$

Rácsrudak

$S355 acél$
$SHS 140\times140\times12,5 szelvények$
$A rácsrudak és az övszelvény közötti szög 90°$

Hegesztések

$Tompahegesztések$

Hálóméret

$16 elem a téglalap keresztmetszetű üreges szelvény legnagyobb gerinclapján$

Terhelés

$Erővel a rácsrúdon nyomásban/húzásban$

Kimeneti adatok

$A méretezési ellenállás nyomásban/húzásban N Rd = 152,4 kN$
$A méretezési tönkremeneteli mód az övszelvény homloklapjának tönkremenetele$

Megnyitás a Megjelenítőben Letöltés

7.2.4 Egysíkú K-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.6. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.6. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrudak	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvények	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS180/10.0	SHS70/3.0	45	355	490	210
2	SHS180/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
3	SHS200/8.0	SHS80/3.6	45	355	490	210
4	SHS200/8.0	SHS100/10.0	45	355	490	210
5	SHS200/200/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
6	SHS200/200/10.0	SHS100/4.0	45	355	490	210
7	SHS200/200/12.5	SHS70/6.3	45	355	490	210
8	SHS200/200/12.5	SHS100/8.0	45	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.6 Dimensions of K-joint}}}

Ellenőrzés

A CBFEM eredményeit összehasonlítják az FMM eredményeivel. Az összehasonlítás az ellenállásra és a méretezési tönkremeneteli módra összpontosít. Az eredmények a 7.2.7. táblázatban találhatók.

7.2.7. táblázat A CBFEM és FMM által előrejelzett ellenállások eredményeinek összehasonlítása

A tanulmány jó egyezést mutat az alkalmazott teheresetekre. Az eredmények összefoglalása egy diagramban történik, amely összehasonlítja a CBFEM és az FMM méretezési ellenállásait; lásd 7.2.5. ábra. Az eredmények azt mutatják, hogy a CBFEM minden esetben konzervatív az FMM-hez képest.

\Fig. 7.2.7 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS K-joint}}}

Referenciapélda

Bemeneti adatok

Övszelvény

$S355 acél$
$SHS 180\times180\times10,0 szelvény$

Rácsrudak

$S355 acél$
$SHS 70\times70\times3,0 szelvények$
$A rácsrudak és az övszelvény közötti szög 45°$

Hegesztések

$Tompahegesztések$

Hálóméret

$16 elem a téglalap keresztmetszetű üreges szelvény legnagyobb gerinclapján$

Terhelés

$Erővel a rácsrúdon nyomásban/húzásban$

Kimeneti adatok

$A méretezési ellenállás nyomásban/húzásban N Rd = 257,5 kN$
$A méretezési tönkremeneteli mód az övszelvény homloklapjának tönkremenetele$

Megnyitás a Megjelenítőben Letöltés

SteelConnection designVerificationsEN (Eurocode)CBFEM

Téglalap keresztmetszetű üreges szelvények

Ez a cikk a következő nyelveken is elérhető

AI által angolból fordítva

Leírás

Ebben a fejezetben a CBFEM által előrejelzett egysíkú hegesztett téglalap, négyzet, üreges szelvény T, X és K-csomópontok hézaggal kerülnek ellenőrzésre. A négyzet keresztmetszetű üreges szelvény (SHS) rácsrúd közvetlenül egy RHS övszelvényre van hegesztve, erősítőlemezek alkalmazása nélkül. A csomópontokat tengelyirányú erő terheli. A CBFEM-ben a méretezési ellenállást az alakváltozás 5%-a vagy a 0,03 b 0 csomóponti deformációnak megfelelő erő korlátozza, az FMM-ben általánosan a lemez síkon kívüli deformációja 0,03 b 0, ahol b 0 az RHS övszelvény magassága; lásd Lu et al. (1994).

Tönkremeneteli mód módszer

A tengelyirányban terhelt T, Y, X vagy K-csomópont hézaggal rendelkező hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények esetén öt tönkremeneteli mód fordulhat elő. Ezek az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, az övszelvény plasztifikációja, az övszelvény oldalfalának tönkremenetele, az övszelvény gerinctönkremenetele, az övszelvény nyírási tönkremenetele, az átlyukasztási nyírási tönkremenetel és a rácsrúd tönkremenetele. Ebben a tanulmányban az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, a rácsrúd tönkremenetele és az átlyukasztási nyírási tönkremenetel kerül vizsgálatra T, Y és X-csomópontnál, valamint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele, az övszelvény nyírási tönkremenetele, a rácsrúd tönkremenetele és az átlyukasztási nyírási tönkremenetel K-csomópontnál hézaggal; lásd 7.2.1. ábra. Az EN 1993-1-8:2005 szerint tervezett hegesztések nem a csomópont leggyengébb összetevői.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.1 Examined failure modes: a) Chord face failure, b) Chord shear failure, c) Brace failure, and d) Punching shear failure}}}

Övszelvény homloklapjának tönkremenetele

Az RHS övszelvény homloklapjának méretezési ellenállását az EN 1993‑1-8:2020 9.5 szakaszában lévő FMM modell határozza meg. A módszer az ISO/FDIS 14346-ban is megtalálható, és részletesen leírja Wardenier et al. (2010). A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} \left ( \frac{2 \eta}{(1-\beta) \sin{\theta_i}} + \frac{4}{\sqrt{1-\beta}} \right ) Q_f / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = 8.9 C_f \beta \gamma^{0.5} \frac{f_{y,0} t_0^2}{\sin{\theta_i}} Q_f / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f y0 az övszelvény folyáshatára, t 0 az övszelvény falvastagsága, η a rácsrúd magasságának és az övszelvény szélességének aránya, β a rácsrúd szélességének és az övszelvény szélességének aránya, q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2), Q f az övszelvény feszültségfüggvénye, és γ az övszelvény karcsúsági aránya.

Rácsrúd tönkremenetele

Az RHS övszelvény homloklapjának méretezési ellenállása meghatározható az EN 1993-1-8:2020 9.5 szakaszában lévő FMM modell által adott módszerrel. A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + 2 b_{eff} ) / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f f_{yi} t_i (2 h_i - 4 t_i + b_i + b_{eff} ) / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f yi az i -edik rácsrúd folyáshatára (i = 1, 2), t i az i -edik rácsrúd falvastagsága, h i az i -edik rácsrúd magassága, b i az i -edik rácsrúd szélessége, b eff a rácsrúd hatékony szélessége.

Átlyukasztási nyírás

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt T, Y vagy X-csomópontjának méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + 2b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = C_f \frac{f_{y0} t_0}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}} \left( \frac{2h_i}{\sin{\theta_i}} + b_i+b_{e,p} \right ) / \gamma_{M5}

ahol C f az anyagtényező, f y0 az övszelvény folyáshatára, t 0 az övszelvény falvastagsága, q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2), h i az i -edik rácsrúd magassága, b i az i -edik rácsrúd szélessége és b e,p az átlyukasztási nyírás hatékony szélessége.

Övszelvény nyírási tönkremenetele

A hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvények tengelyirányban terhelt K-csomópontjának hézaggal rendelkező méretezési ellenállása:

N_{i,Rd} = \frac{f_{y0}A_{V,0,gap}}{\sqrt{3}\sin{\theta_i}}/\gamma_{M5}

ahol f y0 az övszelvény folyáshatára, A v,0,gap az övszelvény nyírási tönkremenetelének hatékony keresztmetszeti területe, és q i az i -edik rácsrúd és az övszelvény közötti bezárt szög (i = 1, 2).

Érvényességi tartomány

A CBFEM ellenőrzése tipikus T, Y, X és K-csomópontokra hézaggal rendelkező hegesztett téglalap keresztmetszetű üreges szelvényekre történt. Ezen csomópontok érvényességi tartományát a prEN 1993-1-8:2020 9.2 táblázata határozza meg; lásd 7.2.1. táblázat. Ugyanez az érvényességi tartomány vonatkozik a CBFEM modellre is. Az FMM érvényességi tartományán kívül kísérletet kell készíteni az érvényesítéshez, vagy ellenőrzést kell végezni egy validált kutatási modell alapján.

7.2.1. táblázat Az tönkremeneteli módok módszerének érvényességi tartománya, EN 1993-1-8:2020 9.2 táblázata

Általános	$0.2 \le \frac{d_i}{d_0} \le 1.0$	$\theta_i \ge 30^{\circ}$	$\frac{e}{d_0} \le 0.25$
	$g \ge t_1+t_2$	$f_{yi} \le f_{y0}$	$t_i \le t_0$

Övszelvény	Nyomás	1. vagy 2. osztály és $d_0 / t_0 \le 50$ (X-csomópontoknál: $d_0/t_0 \le 40$ )
	Húzás	$d_0 / t_0 \le 50$ (X-csomópontoknál: $d_0/t_0 \le 40$ )
CHS rácsrudak	Nyomás	1. vagy 2. osztály és $b_i / t_i \le 35$ és $\frac{h_i}{t_i} \le 35$
	Húzás	$b_i / t_i \le 35$ és $\frac{h_i}{t_i} \le 35$

7.2.2 Egysíkú T és Y-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.2. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A csomópontok geometriája méretekkel a 7.2.2. ábrán látható. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.2. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrúd	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvény	θ₁	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS90/8.0	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS90/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/12.5	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/6.3	SHS140/12.5	60	355	490	210
5	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/10.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
7	SHS200/12.5	SHS90/8.0	60	355	490	210
8	SHS200/6.3	SHS100/10.0	30	355	490	210
9	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
10	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
11	SHS200/12.5	SHS100/10.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.2 Dimensions of T-joint}}}

Az ellenállás ellenőrzése

Az FMM eredményeit összehasonlítják a CBFEM eredményeivel. Az összehasonlítás az ellenállásra és a méretezési tönkremeneteli módra összpontosít. Az eredmények a 7.2.3. táblázatban találhatók.

7.2.3. táblázat A CBFEM és FMM által előrejelzett húzási/nyomási méretezési ellenállások eredményeinek összehasonlítása

A tanulmány jó egyezést mutat az alkalmazott teheresetekre. Az eredmények összefoglalása egy diagramban történik, amely összehasonlítja a CBFEM és az FMM méretezési ellenállásait; lásd 7.2.3. ábra. Az eredmények azt mutatják, hogy a két számítási módszer közötti különbség minden esetben kisebb mint 10 %.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.3 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS T and Y-joint}}}

Referenciapélda

Bemeneti adatok

Övszelvény

$S355 acél$
$SHS 200\times200\times6.3 szelvény$

Rácsrúd

$S355 acél$
$SHS 90\times90\times8.0 szelvény$
$A rácsrúd és az övszelvény közötti szög 90°$

Hegesztés

$Tompahegesztés$

Hálóméret

$16 elem a téglalap keresztmetszetű üreges szelvény legnagyobb gerinclap$

Terhelés

$Erővel a rácsrúdon nyomásban/húzásban$

Kimeneti adatok

$A méretezési ellenállás nyomásban/húzásban N Rd = 92,6 kN$
$A méretezési tönkremeneteli mód az övszelvény homloklapjának tönkremenetele$

Megnyitás a Megjelenítőben Letöltés

Egysíkú X-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.4. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.4. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrúd	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvény	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS200/6.3	SHS140/12.5	90	355	490	210
2	SHS200/8.0	SHS70/8.0	90	355	490	210
3	SHS200/10.0	SHS120/12.5	90	355	490	210
4	SHS200/12.5	SHS90/8.0	90	355	490	210
5	SHS200/6.3	SHS90/8.0	60	355	490	210
6	SHS200/8.0	SHS80/8.0	60	355	490	210
7	SHS200/10.0	SHS150/6.3	60	355	490	210
8	SHS200/12.5	SHS140/12.5	60	355	490	210
9	SHS200/16.0	SHS120/12.5	60	355	490	210
10	SHS200/6.3	SHS100/8.0	30	355	490	210
11	SHS200/8.0	SHS150/16.0	30	355	490	210
12	SHS200/10.0	SHS100/10.0	30	355	490	210
13	SHS200/16.0	SHS90/8.0	30	355	490	210

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.4 Dimensions of X-joint}}}

Az ellenállás ellenőrzése

A tönkremeneteli módokon alapuló módszer (FMM) eredményeit összehasonlítják a CBFEM eredményeivel. Az összehasonlítás az ellenállásra és a méretezési tönkremeneteli módra összpontosít; lásd 7.2.5. táblázat.

7.2.5. táblázat A CBFEM és FMM által előrejelzett ellenállások eredményeinek összehasonlítása

A tanulmány jó egyezést mutat az alkalmazott teheresetekre. Az eredmények összefoglalása egy diagramban történik, amely összehasonlítja a CBFEM és az FMM méretezési ellenállásait; lásd 7.2.4. ábra. Az eredmények azt mutatják, hogy a két számítási módszer közötti különbség minden esetben kisebb mint 13 %.

\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 7.2.5 Verification of resistance determined by CBFEM to FMM for the uniplanar SHS X-joint}}}

Referenciapélda

Bemeneti adatok

Övszelvény

$S355 acél$
$SHS 200\times200\times6,3 szelvény$

Rácsrudak

$S355 acél$
$SHS 140\times140\times12,5 szelvények$
$A rácsrudak és az övszelvény közötti szög 90°$

Hegesztések

$Tompahegesztések$

Hálóméret

$16 elem a téglalap keresztmetszetű üreges szelvény legnagyobb gerinclapján$

Terhelés

$Erővel a rácsrúdon nyomásban/húzásban$

Kimeneti adatok

$A méretezési ellenállás nyomásban/húzásban N Rd = 152,4 kN$
$A méretezési tönkremeneteli mód az övszelvény homloklapjának tönkremenetele$

Megnyitás a Megjelenítőben Letöltés

7.2.4 Egysíkú K-SHS csomópont

A vizsgált példák áttekintése a 7.2.6. táblázatban található. A kiválasztott esetek a csomóponti geometriai arányok széles tartományát fedik le. A kiválasztott csomópontok az FMM alapú módszer szerint az övszelvény homloklapjának tönkremenetele vagy a rácsrúd tönkremenetele miatt mondtak fel.

7.2.6. táblázat Példák áttekintése

Példa	Övszelvény	Rácsrudak	Szögek		Anyag
	Szelvény	Szelvények	θ	f_y	f_u	E
			[°]	[MPa]	[MPa]	[GPa]
1	SHS180/10.0	SHS70/3.0	45	355	490	210
2	SHS180/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
3	SHS200/8.0	SHS80/3.6	45	355	490	210
4	SHS200/8.0	SHS100/10.0	45	355	490	210
5	SHS200/200/10.0	SHS70/3.6	45	355	490	210
6	SHS200/200/10.0	SHS100/4.0	45	355	490	210
7	SHS200/200/12.5	SHS70/6.3	45	355	490	210
8	SHS200/200/12.5	SHS100/8.0	45	355	490	210