Šroubovaný stykový přípoj (AISC)

Subkód: LRFD

Typ přípoje: Šroubovaný stykový přípoj

Soustava jednotek: Metrická

Navrženo dle: AISC 360-16

Posuzováno: Šrouby na smyk a otlačení

Materiál plechu: A709, Gr. 50

Šrouby: 5/8'' A307

Geometrie

Přiložené zatížení

Šroubovaný stykový přípoj je zatížen tahem tak, aby bylo využití šroubů na smyk 100 %.

Postup

Středově zatížený stykový šroubovaný přípoj je navržen tak, aby šrouby selhaly ve smyku (AISC 360-16 – J3.6). Jsou také posouzeny únosnost šroubů v otlačení (AISC 360-16 – J3.10) a únosnost plechů v tahu (AISC 360-16 – J4.1). Závity šroubů jsou přerušeny smykovou rovinou.

Ruční výpočet

Únosnost šroubů

Únosnost jedné smykové roviny jednoho šroubu ve smyku je 27,6 kN. Každý šroub má dvě smykové roviny a v každé polovině styku je 9 šroubů. Únosnost je tedy 2 ∙ 9 ∙ 27,6 = 496,7 kN.

Únosnost v otlačení a únosnost při vytržení odolávají síle působící na obě smykové roviny, tj. 2 ∙ 27,6 = 55,2 kN. Nejmenší únosnost je únosnost při vytržení šroubů u okraje spojovaných plechů o tloušťce 10 mm, 121 kN. Ostatní šrouby mají únosnost v otlačení 128,1 kN a rozhodující je plech o tloušťce 10 mm. Součet tloušťek stykových plechů odolávajících v otlačení je 12 mm.

Únosnost plechů v tahu

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

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

Posouzení v IDEA StatiCa Connection

V šroubech se v důsledku deformace plechu vyskytují určité tahové síly. Využití šroubů je 99,9 % a plechy plasticky klouží. Z plastického přetvoření na spojovaném plechu je patrné, že rezerva není příliš vysoká.

Porovnání

Tahové síly v šroubech jsou v ručním výpočtu zanedbány, ale příliš neovlivňují smykovou únosnost šroubů. Únosnost v IDEA StatiCa Connection je 494 kN, zatímco v ručním výpočtu je 496 kN. V IDEA StatiCa Connection jsou rozhodující šrouby a plechy plasticky klouží. V ručním výpočtu mají šrouby a tahové přetržení plechu stejnou únosnost. Rozdíl mezi výsledky softwaru a ručního výpočtu je pouze 0,4 %.