Îmbinare cu eclise șuruburi (AISC)

Subcod: LRFD

Tip de îmbinare: Îmbinare cu eclise șuruburi

Sistem de unități: Metric

Proiectat conform: AISC 360-16

Verificat: Șuruburi la forfecare și presiune pe gaură

Material placă: A709, Gr. 50

Șuruburi: 5/8'' A307

Geometrie

Încărcare aplicată

Îmbinarea cu eclise șuruburi este încărcată la întindere astfel încât șuruburile la forfecare să fie utilizate la 100 %.

Procedură

Îmbinarea cu eclise șuruburi încărcată concentric este proiectată astfel încât șuruburile cedează la forfecare (AISC 360-16 – J3.6). Se verifică, de asemenea, rezistența șuruburilor la presiune pe gaură (AISC 360-16 – J3.10) și rezistența plăcilor la întindere (AISC 360-16 – J4.1). Filetul șuruburilor este interceptat de planul de forfecare.

Calcul manual

Rezistența șuruburilor

Rezistența unui plan de forfecare al unui șurub la forfecare este de 27,6 kN. Fiecare șurub are două planuri de forfecare și există 9 șuruburi la fiecare jumătate a ecliselor. Rezistența este, prin urmare, 2 ∙ 9 ∙ 27,6 = 496,7 kN.

Rezistența la presiune pe gaură și rezistența la smulgere rezistă forței care acționează pe ambele planuri de forfecare, adică 2 ∙ 27,6 = 55,2 kN. Cea mai mică rezistență este rezistența la smulgere a șuruburilor situate lângă marginea plăcilor îmbinate cu grosimea de 10 mm, 121 kN. Celelalte șuruburi au o rezistență la presiune pe gaură de 128,1 kN, iar decisivă este placa cu grosimea de 10 mm. Suma grosimilor ecliselor care rezistă la presiune pe gaură este de 12 mm.

Rezistența plăcilor la întindere

$$\phi R_n = \phi F_y A_g = 0.9 \cdot 344.7 \cdot 2000 = 620.46 \, \textrm{kN}$$

$$\phi R_n = \phi F_u A_e = 0.75 \cdot 448.2 \cdot 1476 = 496.16\,\textrm{kN}$$

Verificare în IDEA StatiCa Connection

Există unele forțe de întindere în șuruburi datorită deformației plăcilor. Șuruburile sunt utilizate la 99,9 % și plăcile curg plastic. Din deformația plastică a plăcii îmbinate se poate observa că rezerva nu este foarte mare.

Comparație

Forțele de întindere din șuruburi sunt neglijate în calculul manual, dar nu afectează semnificativ rezistența la forfecare a șuruburilor. Rezistența la încărcare în IDEA StatiCa Connection este de 494 kN, în timp ce în calculul manual este de 496 kN. În IDEA StatiCa Connection, șuruburile sunt decisive, iar plăcile curg plastic. În calculul manual, șuruburile și ruperea prin întindere a plăcilor au aceeași rezistență la încărcare. Diferența dintre rezultatele furnizate de software și calculul manual este de doar 0,4 %.