Csavart kapcsolat - Nyírásban toldott kötések
Leírás
Ez a tanulmány a komponens alapú végeselem-módszer (CBFEM) ellenőrzésére összpontosít a szimmetrikus kettős toldású csavart kapcsolat teherbírásának vizsgálatával egy analitikus modellhez (AM) képest.
Analitikus modell
A csavar nyírási teherbírása és a lemez palástnyomási teherbírása az EN 1993-1-8:2005 szabvány 3.6.1 fejezetének 3.4. táblázata szerint kerül méretezésre. Hosszú kapcsolat esetén a cl. 3.8 szerinti redukciós tényezőt figyelembe kell venni. A kötőelemek lyukainak csökkentésével számított csatlakoztatott elemek méretezési teherbírása a cl. 3.10 szerint kerül figyelembevételre.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{ Drawing 5.2.1 Joint geometry and dimensions}}}\]
Teherbírás ellenőrzése
A CBFEM által számított méretezési teherbírásokat az analitikus modell (AM) eredményeivel hasonlítottuk össze. Az eredményeket az 5.2.1. táblázat foglalja össze. A paraméterek a csavar anyaga, a toldólemez vastagsága, a csavar átmérője és a csavar távolságai, lásd az 5.2.1–5.2.4. ábrákat.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.1 Sensitivity study for the bolt material}}}\]
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.2 Sensitivity study for the splice thickness}}}\]
5.2.1. táblázat A teherbírás érzékenységvizsgálata
Csomópont leírása: toldólemez 150/10 mm, csavarok 2×M20 távolságokban p =70, e1=50, lemezek 2×150/6 mm, S235 acél
Csomópont leírása: toldólemez magassága 200 mm, csavarok 3×M16 8,8 távolságokban p = 55mm e1 = 40mm, lemezek 2×200/t mm, S235 acél
Csomópont leírása: toldólemez 120/10 mm, csavarok 2×MX 8,8, lemezek 2×120/10 mm, S235 acél
Csomópont leírása: toldólemez 200/6 mm, csavarok 3×M16 8,8, lemezek 2×200/6 mm, S235 acél
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.3 Sensitivity study for the bolt diameter}}}\]
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.4 Sensitivity study for the distance of bolts}}}\]
Az érzékenységvizsgálatok eredményei az 5.2.5. ábra grafikonján vannak összefoglalva. Az eredmények azt mutatják, hogy a két számítási módszer közötti különbségek 5 % alatt vannak. Az analitikus modell általában magasabb teherbírást ad.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.5 Verification of CBFEM to AM for the symmetrical double splice connection}}}\]
Benchmark példa
Bemeneti adatok
Csatlakoztatott szerkezeti elem
- S235 acél
- Toldólemez 200/10 mm
Kötőelemek
Csavarok
- 3 × M16 8.8
- Távolságok e1 = 40 mm, p = 55 mm
2 x toldólemez
- S235 acél
- Lemez 380×200×10
Kimeneti adatok
- Méretezési teherbírás FRd = 258 kN
- Mérvadó a csatlakoztatott toldólemez palástnyomása
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.6 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}\]