Smykové přípoje – použijte je co nejlépe!

Obecně lze říci, že smykový přípoj je typ spoje, který neumožňuje přenos ohybového momentu mezi dvěma konstrukčními prvky nebo z konstrukce do základu. Taková spojení mají na rozdíl od momentových spojů v daných rovinách zanedbatelnou tuhost. V globálním výpočtovém modelu lze takový přípoj považovat za kloub. Z pohledu dimenzí jednotlivých prvků přípoje, jako jsou šrouby nebo příložky, však i smykový přípoj může přenášet malý, ale nezanedbatelný ohybový moment. Ale o tom podrobněji až dále.  

Smykové přípoje lze nalézt téměř v každé konstrukci, ale jejich typické použití je u vyztužených rámů, podlahových a střešních nosníků. Nejběžnějším smykovým přípojem je přípoj deskou na stojině sestávající z plechu přivařeného k nosnému sloupu nebo nosníku a přišroubovaného ke stojině jednoduše podepřeného nosníku.

Ve srovnání s momentovými spoji jsou smykové přípoje snadno vyrobitelné, snadno smontovatelné a jsou výrazně levnější.

Typy a klasifikace smykových spojů

Podle použití:

• Přímý spoj nosníků v rovině rámu

• Naložený spoj pomocí podložky / sedla - nosník je uložen na sloupu nepřímo

Podle způsobu připojení prvků:

• Šroubované
• Svařované 
• Kombinované (přípustné u některých norem, např. AISC)

Podle typologie:

• Spoj pomocí úhelníku
• Spoj pomocí čelního plechu
• Naložený spoj pomocí podložky/sedla (s oválnými otvory pro umožnění rotace)

• Deska na stojině
• T- přípoj
• Příložka

IDEA StatiCa Connection má předpřipravené šablony pro všechny zmíněné typy přípojů a nabízí možnost vytvářet uživatelsky definované šablony přesně podle vašich potřeb. Díky tomu ušetříte spoustu času při navrhování takových přípojů od nuly.

Pozice zatížení 

Pro správnou analýzu smykového přípoje byste měli vzít v úvahu následující. I smykový přípoj může v některých případech přenášet malý ohybový moment, který je sice z pohledu globálního namáhání připojovaného prvku zanedbatelný (zjednodušení na kloub je korektní), ale z hlediska dimenzí prvků vlastního přípoje (např. šroubů) může být tento moment důležitý. Zásadní je správně pracovat s pozicí smykové síly, respektive polohou nulového ohybového mementu v přípoji.

Například u přípoje vodorovného I nosníku na sloup pomocí svislého přípojného plechu (žiletky) je v globálním výpočtovém modelu standartně uvažován kloub v průsečíku os prutů. Ve skutečnosti je však u tohoto přípoje působiště smykové síly (a tedy nulového ohybového momentu) v těžišti skupiny šroubů. Toto je nutné zohlednit při modelování přípoje. 

Při modelování kloubových spojů je tedy nutné změnit polohu působícího zatížení na místo, kde se předpokládá kloub (tedy, kde je nulový ohybový moment). Uživateli si může vybrat si ze tří možností - Uzel / Šrouby / Pozice / Připojená plocha prvku.    

Přečtěte si také další užitečné články pro lepší porozumění problému se správnou polohou zatížení. Rozbor působiště smykové síly pro různé typy smykových přípojů je udeden v článku když smykový přípoj přenáší ohybový moment.

Další užitečné informace najdete v našich Teoretických základech.

Optimalizace nákladů

Možností, jak navrhnout konkrétní přípoj, je vždy spousta, ale zkušenosti z praxe nám pomáhají vybrat to správné. Jednou ze skvělých funkcí, která vám může pomoci s výběrem nejvhodnějšího a nejefektivnějšího návrhu, je integrovaná kalkulačka výrobních nákladů, která vám okamžitě ukáže, jak změny v návrhu ovlivní cenu. 

Výpočet a posouzení 

Existuje mnoho způsobů a nástrojů pro výpočet a posouzení konkrétního typu smykového přípoje. Najdete celou řadu aplikací, které umožňují normové posouzení pro konkrétní sestavu přípoje. Pokud však chcete posoudit doslova kterýkoli z nich, seznam vašich možností se zužuje. Pokud váš přípoj není součástí pouze solitérních prvků, ale je vložen do prostorové konstrukce s připojenými dalšími prvky, zbývají vám pouze dvě možnosti:

1) První je vymodelovat celou sestavu přípoje jako deskostěnový nelineární model v některé z pokročilých FEA aplikacích bez možnosti normového posudku podle konkrétního standardu.

2) Druhou možností je použití aplikace IDEA StatiCa Connection. V tomto případě nemáte při modelování a analýzách žádná omezení. Za pár minut připravíte posudky šroubů, svarů, napětí a přetvoření přímo podle zvolené návrhové normy.

Stačí si vybrat šablonu, upravit ji, zoptimalizovat návrh podle průběžných výsledků a během několika minut můžete vyhodnotit všechny potřebné posudky.

Takže asi není na co čekat. Vyzkoušejte si to nyní sami a úplně zdarma.