Přípoj větve/průběžného plechu s obdélníkovým HSS (AISC)

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
Přeloženo pomocí AI z angličtiny
Plech je vložen do dutého průřezu sloupu. Únosnost CBFEM je porovnána s postupem podle AISC 360, kapitola K.

Příklad je převzat z AISC Design Guide 24 – Příklad 7.1:

Svařovaný přípoj HSS je namáhán osovou tahovou silou v plechu, která je vyvolána diagonálním ztužujícím prvkem. Sloup je namáhán osovou tlakovou silou od stálého a nahodilého zatížení PD = 20,0 kips a PL = 60,0 kips. Určete, zda je přípoj dostačující jako přípoj větve, nebo zda je nutný průběžný plech. Přípoj je posouzen na složku síly v plechu kolmou k ose sloupu, která má dominantní vliv.

Výsledky z Design Guide

Sloup je z oceli ASTM A500 Gr. B a plech z oceli A36.

Dostupná únosnost pro mezní stav plastifikace stěny pásu HSS je:

  • 23,1 kips < 40 kips (LRFD)
  • 12,5 kips < 25 kips (ASD)

Posouzení přípoje jako přípoje větve není dostačující.

Plastifikace stěny pásu při uvažování průběžného plechu:

  • 46,2 kips > 40 kips (LRFD)
  • 30,4 kips > 25 kips (ASD)

Přípoj bude dostačující.

Jmenovitá únosnost pro mezní stav plastického přetvoření plechu v tahu:

  • 64,8 kips > 40 kips (LRFD)
  • 43,1 kips > 25 kips (ASD)

IDEA StatiCa Connection

IDEA StatiCa používá geometricky a materiálově nelineární analýzu pro posouzení styčníků dutých průřezů. Únosnost je stanovena na základě čtyř kritérií:

  • dosažení únosnosti jakéhokoli normového posouzení komponenty (svar, šroub apod.)
  • dosažení limitu plastického přetvoření 5 % plechů
  • ztráta konvergence (tj. porušení boulením)
  • dosažení limitu deformace průřezu 3 % 

Další informace o analýze styčníků dutých průřezů viz Styčníky prvků s průřezem dutého profilu. 

Pro umožnění zatížení sloupu tlakovou silou je použito zatížení v rovnováze.

Výsledky jsou následující:

inline image in article
inline image in article

Přetížením styčníku a použitím funkce „Stop at limit strain" v nastavení normy lze stanovit únosnost. Ta je rovna 27,35 kips pro ASD a 39,65 kips pro LRFD. Deformace průřezu je 2,3 % a blíží se limitu. Přípoj je porušen dosažením limitu plastického přetvoření 5 % dutého průřezu.

Porovnání

Výsledky podle IDEA StatiCa Connection jsou mírně konzervativnější. Jedním z hlavních důvodů je součinitel bezpečnosti (únosnosti), který je použit \(\Omega=1.67\) a \(\phi=0.9\) pro všechny plechy v IDEA Connection. V jednom modelu není možné použít různé součinitele bezpečnosti (únosnosti).