Acél kapcsolat komponenseinek ellenőrzése (HKG)

Lemezek szabványellenőrzése a Hong Kong Code szerint

Az eredő egyenértékű feszültség (HMH, von Mises) és a plasztikus alakváltozás a lemezeken kerül kiszámításra. Amikor a kétlineáris anyagdiagramon eléri a méretezési folyáshatárt, \(p_y\) (Cl. 3.1.2), az egyenértékű plasztikus alakváltozás ellenőrzése elvégzésre kerül. Az 5%-os határértéket az Eurocode (EN 1993-1-5 App. C, Par. C8, Note 1) javasolja. Ez az érték módosítható a Kódbeállításokban, de az ellenőrző vizsgálatok erre az ajánlott értékre készültek. 

A lemezelemek öt rétegre vannak osztva, és mindegyikben rugalmas/plasztikus viselkedést vizsgálnak. A program a legrosszabb eredményt mutatja.

A feszültség kissé magasabb lehet a méretezési folyáshatárnál. Ennek oka a feszültség-alakváltozás diagram plasztikus ágának enyhe meredeksége, amelyet az elemzésben a számítás stabilitásának javítása érdekében alkalmaznak.

\[ p_y = \min \left \{ \frac{Y_s}{\gamma_{m1}}, \frac{U_s}{\gamma_{m2}} \right \} \]

ahol:

• \(p_y\) – méretezési folyáshatár
• \(Y_s\) – karakterisztikus folyáshatár
• \(U_s\) – minimális szakítószilárdság
• \(\gamma_{m1}\) – anyagtényező (4.1. táblázat); alapértelmezett érték \(\gamma_{m1} = 1\), módosítható a Kódbeállításokban
• \(\gamma_{m2}\) – anyagtényező (4.1. táblázat); alapértelmezett érték \(\gamma_{m2} = 1.2\), módosítható a Kódbeállításokban

Hegesztések szabványellenőrzése a Hong Kong Code szerint

Tompahegesztések

Teljes behatolású tompahegesztések alkalmazása szükséges, és ezek ellenállása az alapanyagéval egyenlőnek tekinthető – Cl. 9.2.5.2.1.

Sarokhegesztések

A sarokhegesztések tervezése az Egyszerűsített módszer szerint történik, a Cl. 9.2.5.1.6 alapján. 

\[ f_w \le p_w \]

• \(f_w = \sqrt{\sigma_\perp ^2 + \tau_\perp ^2 + \tau_\parallel ^2}\) – a hegesztési torok minden irányú feszültségeinek vektoriális összege
• \(p_w\) – a sarokhegesztés méretezési szilárdsága a 9.2a és 9.2b táblázat szerint; a 9.2a és 9.2b táblázatban nem szereplő esetekre:
  • \(p_w = \min \{0.5 U_e, 0.55 U_s\}\) – EN acéllal használt EN elektróda esetén
  • \(p_w = 0.38 \min \{U_e, U_s\}\) – egyéb esetekben
• \(U_e\) – az elektróda minimális szakítószilárdsága
• \(U_s\) – minimális szakítószilárdság

A sarokhegesztés hatékony hossza \(2\cdot s\)-sel csökken a Cl. 9.2.5.1.3 szerint, ahol \(s\) a sarokhegesztés szármérete, amely \(a\cdot \sqrt{2}\)-vel egyenlőnek tekinthető.

9.2a és 9.2b táblázat: Méretezési szilárdságok \(p_w\) [MPa]

Az elektróda alapértelmezett minimális szakítószilárdsága \(U_e\) [MPa]

A hegesztési diagramok a következő képlet szerinti feszültséget mutatják:

\[ \sigma = \sqrt{\sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + 3 \tau_{\parallel}^2 } \]

Csavarok szabványellenőrzése a Hongkongi Szabvány szerint

Csavarok húzásban

A csavar húzási teherbírása a Cl. 9.3.7.1 szerint:

\[ P_t = A_s \cdot p_t \]

ahol:

• \(A_s\) – húzási feszültségi keresztmetszet
• \(p_t\) – a 9.8. táblázatból kapott húzási szilárdság

A feszítő erőket a végeselem-módszer figyelembe veszi.

Csavarok nyírásban

A csavarok nyírási teherbírása a Cl. 9.3.6.1.1 szerint:

\[ P_s = p_s \cdot A_s \]

ahol:

• \(p_s\) – a 9.5. táblázatból kapott méretezési nyírási szilárdság
• \(A_s\) – hatékony nyírási terület; \(A_s = A_t\) ha a menet a nyírási síkot metszi, egyébként \(A_s\) a szár keresztmetszeti területe
• \(A_t\) – húzási terület 

A Cl. 9.3.6.1.6 szerint, ha egy csavar \(t_{pa}\) vastagságú tömítésen halad át, amely nagyobb mint a névleges átmérő \(d\) egyharmada, a nyírási teherbírást \(P_s\) csökkenteni kell egy \(\beta_p\) redukciós tényezővel, amelyet az alábbi képletből kapunk:

\[ \beta_p = \frac{9d}{8d+3t_{pa}} \le 1 \]

Csavarok kombinált húzásban és nyírásban

A kombinált húzás és nyírás ellenőrzése a Cl. 9.3.8.1 szerint:

\[ \frac{F_s}{P_s} + \frac{F_{tot}}{P_t} \le 1.4 \]

ahol:

• \(F_s\) – nyíróerő a csavarban
• \(P_s\) – a csavar nyírási teherbírása
• \(F_{tot}\) – a csavarban lévő teljes húzóerő, beleértve a feszítő erőt
• \(P_t\) – a csavar húzási teherbírása

Csavarok palástnyomásban

A csavarok palástnyomási teherbírása a Cl. 9.3.6.1.2 szerint:

\[ P_{bb} = d \cdot t_p \cdot p_{bb} \]

ahol:

• \(d\) – a csavar névleges átmérője
• \(t_p\) – a csatlakoztatott lemez vastagsága
• \(p_{bb}\) – a csavar palástnyomási szilárdsága a 9.6. táblázatból

Minden lemezt külön ellenőriznek, és a legrosszabb eredmény kerül megjelenítésre.

A csatlakoztatott részek palástnyomási teherbírása a Cl. 9.3.6.1.3 szerint a következők minimuma:

\[ P_{bs} = k_{bs} \cdot d \cdot t_p \cdot p_{bs} \]

\[ P_{bs} = 0.5 \cdot k_{bs} \cdot e \cdot t_p \cdot p_{bs} \]

\[ P_{bs} = 1.5 \cdot l_c \cdot t_p \cdot U_s \le 2.0 \cdot d \cdot t_p \cdot U_b \]

ahol:

• \(k_{bs}\) – lyukegyüttható, amelynek értéke
  • szabványos lyukak esetén \(k_{bs} = 1.0\)
  • túlméretezett és rövid hornyolt lyukak esetén \(k_{bs} = 0.7\)
  • hosszú hornyolt lyukak esetén \(k_{bs} = 0.5\)
• \(d\) – a csavar névleges átmérője
• \(t_p\) – a csatlakoztatott lemez vastagsága
• \(p_{bs}\) – a csatlakoztatott részek palástnyomási szilárdsága
  • S275 minőségű acél esetén \(p_{bs} = 460\) MPa
  • S355 minőségű acél esetén \(p_{bs} = 550\) MPa
  • S460 minőségű acél esetén \(p_{bs} = 670\) MPa
  • egyéb minőségű acél esetén \(p_{bs} = 0.67 (U_s+Y_s)\)
• \(e\) – a nyíróerő irányában mért peremtávolság, a csavar tengelyétől mérve
• \(l_c\) – a lyukak palástnyomási széle és a szomszédos lyuk közeli széle közötti nettó távolság, az erőátvitel irányában
• \(U_s\) – a csatlakoztatott lemez minimális szakítószilárdsága
• \(Y_s\) – a csatlakoztatott lemez karakterisztikus folyáshatára
• \(U_b\) – a csavar előírt minimális szakítószilárdsága

Csavarok és előfeszített csavarok szabványellenőrzése a Hongkongi Szabvány szerint

Nyírási kapacitás

Az előfeszített csavarok nyírási kapacitása a Cl. 9.3.6.2 szerint a következőképpen határozható meg:

\[ P_{SL} = 0.9 \cdot K_s \cdot \mu \cdot P_0 \]

ahol:

• \(K_s\) – lyukegyüttható, amelynek értéke:
  • szabványos lyukak esetén \(K_s = 1.0\)
  • túlméretezett lyukak esetén \(K_s = 0.85\)
  • hornyolt lyukak esetén \(K_s = 0.7\)
• \(\mu\) – csúszási tényező az összekötött részek között a 9.7. táblázat szerint; a Kódbeállításban szerkeszthető
• \(P_0\) – a csavarok minimális próbaterhelése a vonatkozó nemzetközi vagy helyi szabványok szerint

Húzás és nyírás kombinációja

A húzás és nyírás kombinációját a Cl. 9.3.8.2 szerint a következőképpen ellenőrzik:

\[ \frac{F_s}{P_{SL}}+\frac{F_{tot}}{0.9\cdot P_0} \le 1.0 \]

ahol:

• \(F_s\) – nyíróerő a csavarban
• \(P_{SL}\) – előfeszített csavar csúszási ellenállása
• \(F_{tot}\) – a csavarban ébredő teljes húzóerő, beleértve a feszítő erőt
• \(P_0\) – az előfeszített csavar meghatározott minimális próbaterhelése

Betonblokk szabványellenőrzése a Hongkongi Szabvány szerint

Beton nyomásban

A beton nyomásban való ellenőrzése a CoP – SUoS – Cl. 9.4.1 szerint történik:

\[ \sigma \le w \]

ahol:

• \(\sigma\) – átlagos nyomófeszültség a hatékony \(A_{eff}\) területen, amely két terület metszéspontja:
  • \(A_{CM}\) – a Cl. 9.4.1 szerint tiszta nyomásra meghatározott hatékony terület
  • \(A_{FEM}\) – a talplemez betonnal érintkező, végeselem-módszerrel meghatározott területe
• \(w = 0.6 f_{cu}\) – beton nyomási ellenállása koncentrált terhelés esetén 
• \(f_{cu}\) – beton minimális karakterisztikus nyomószilárdsága

A hatékony \(A_{CM}\) terület az acél szerkezeti elem talplemezhez hegesztett merevítőkkel együtt vett területe, megnövelve a \(c\) átfedéssel:

\[ c = t_p \sqrt{\frac{p_{yp}}{3w}} \]

ahol:

• \(t_p\) – talplemez vastagsága
• \(p_{yp}\) – a talplemez méretezési folyáshatára

A nyomott zóna alatti nyomást egyenletesnek tekintik.

Nyírás átadása

A talplemezen ébredő nyíróerőt az oszlopból a beton alapozásba az alábbi módokon adják át:

1. Súrlódás a talplemez és a beton/habarcs között
2. Nyírófog
3. Horgonycsavarok

Horgonyok

A horgonyokban ébredő húzóerők tartalmazzák a feszítő erőket, és végeselem-módszerrel kerülnek meghatározásra.

A horgonyokat a szoftver nem ellenőrzi.

A csavarok és hegesztések részletezése a Hongkongi Szabvány szerint

Csavarok

A csavarok minimális távolsága a Cl. 9.3.1.1 szerint: A csavarok tengelyei közötti távolságnak nagyobbnak kell lennie, mint \(2.5 \cdot d\), ahol \(d\) a névleges csavarátmérő.

A csavar tengelyvonalától mért minimális peremtávolság a 9.3. táblázat szerint:

Hegesztések

A sarokhegesztések minimális szárméretét a 9.1. táblázat szerint kell ellenőrizni.

Kapacitástervezés a Hongkongi Szabvány szerint

A kapacitástervezés nem szükséges a hongkongi szabványok szerint.

Merevség szerinti osztályozás a Hongkongi Szabvány szerint

A csukló-k merevségük alapján kerülnek osztályozásra:

• Merev – csukló-k, amelyeknél az elemek közötti eredeti szögek elhanyagolható mértékben változnak,
• Félmerev – csukló-k, amelyek feltételezhetően megbízható és ismert mértékű hajlítási kényszert biztosítanak,
• Csuklós – csukló-k, amelyek nem fejlesztenek hajlítónyomatékot.

A csukló-k osztályozása az EN 1993-1-8 – Cl. 5.2.2 szerint történik.

• Merev – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \ge k_b \)
• Félmerev – \( 0.5 < \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} < k_b \)
• Csuklós – \( \frac{S_{j,ini} L_b}{E I_b} \le 0.5 \)

ahol:

• S_j,ini – a csukló kezdeti merevsége; a csukló merevsége lineárisnak tekinthető az M_j,Rd 2/3-áig
• L_b – a vizsgált szerkezeti elem elméleti hossza; az elem tulajdonságaiban adható meg
• E – Young-féle rugalmassági modulus
• I_b – a vizsgált szerkezeti elem tehetetlenségi nyomatéka
• k_b = 8 olyan keretekre, ahol a merevítő rendszer legalább 80%-kal csökkenti a vízszintes elmozdulást; k_b = 25 egyéb keretekre, feltéve, hogy minden szinten K_b/K_c ≥ 0.1. A k_b = 25 értéket kell alkalmazni, kivéve ha a felhasználó a Szabványbeállításokban „merevített rendszer"-t állít be.
• M_j,Rd – a csukló méretezési nyomatéki teherbírása
• K_b = I_b / L_b
• K_c = I_c / L_c