Blockabscherungswiderstand

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Eine Studie zum Vergleich des Blockabscherungswiderstands gemäß IS-Norm wird durchgeführt, um die Ergebnisse der IDEA StatiCa Connection-Bemessungssoftware zu validieren.

Verbindungstyp: Knotenblech

Einheitensystem: Metrisch

Bemessungsnorm: IS 800

Plattenwerkstoff: IS 2062 Stahl

Schraube: M16, Festigkeitsklasse 8.8

Geometrie:

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 Einwirkende Kräfte:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Vorgehensweise:

Der Blockabscherungswiderstand wird an einem dünnen Knotenblech (Dicke 8 mm) überprüft, das so bemessen ist, dass es versagt, während die anderen Bauteile noch unbeschädigt sind.

IS-Norm:

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Abb. 1: Abmessungen des Knotenblechs und Versagen des Blechs durch Blockabscherung

Gemäß Abschnitt 6.4.1 der IS 800: 2007 ist der Blockabscherungswiderstand (Tdb) der Verbindung als der kleinere der folgenden Werte anzunehmen:

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

oder

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

wobei:

  • Avg, Avn = minimale Brutto- und Nettofläche auf Abscheren entlang der Schraubenlinie parallel zur äußeren Kraft
  • Atg, Atn = minimale Brutto- und Nettofläche auf Zug vom Schraubenloch bis zur Spitze des Winkels, Endschraubenlinie, senkrecht zur Kraftrichtung
  • fu, fy = Zugfestigkeit und Streckgrenze des Werkstoffs

Handrechnung:

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2,5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection:

Der Widerstand des Blechs in IDEA wird bei einer Grenzdehnung von 5 % bestimmt.

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Abb. 2: Vergleichsspannung

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Abb. 3: Grenzdehnung

Vergleich:

Stahlgüte

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


Die Bemessungsergebnisse des Blockabscherungswiderstands von IDEA StatiCa Connection stimmen mit der Handrechnung gemäß IS 800: 2007 überein. Die Ergebnisse von IDEA StatiCa Connection liegen bei niederfesten Stählen leicht auf der konservativen Seite und bei hochfesten Stählen geringfügig auf der nicht-konservativen Seite (maximal 5 %). Der Grund dafür ist, dass die Zugfestigkeit die Ergebnisse von IDEA Connection für Bleche nicht beeinflusst. 

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Beispieldateien