Csavart toldó kapcsolat (AISC)

Alkód: LRFD

Kapcsolat típusa: Csavart toldó kapcsolat

Mértékegység-rendszer: Metrikus

Tervezés alapja: AISC 360-16

Vizsgált: Csavarok nyírásban és palástnyomásban

Lemez anyaga: A709, Gr. 50

Csavarok: 5/8'' A307

Geometria

Alkalmazott terhelés

A csavart toldó kapcsolatot húzóerő terheli, hogy a csavarok nyírási kihasználtsága 100 % legyen.

Eljárás

A koncentrikusan terhelt toldó csavarkötést úgy méretezik, hogy a csavarok nyírásban tönkremenjenek (AISC 360-16 – J3.6). A csavarok palástnyomási szilárdsága (AISC 360-16 – J3.10) és a lemezek húzási szilárdsága (AISC 360-16 – J4.1) szintén ellenőrzésre kerül. A csavar menete a nyírási síkot metszi.

Kézi számítás

Csavar szilárdsága

Egy csavar egy nyírási síkjának ellenállása nyírásban 27,6 kN. Minden csavarnak két nyírási síkja van, és a toldás minden felén 9 csavar található. Az ellenállás tehát 2 ∙ 9 ∙ 27,6 = 496,7 kN.

A palástnyomási szilárdság és a kiszakadási szilárdság mindkét nyírási síkon ható erőnek ellenáll, azaz 2 ∙ 27,6 = 55,2 kN. A legkisebb szilárdság a csatlakoztatott lemezek szélénél lévő csavarok kiszakadási szilárdsága, amelyek vastagsága 10 mm, 121 kN. A többi csavar palástnyomási szilárdsága 128,1 kN, és a mérvadó a 10 mm vastagságú lemez. A palástnyomásban ellenálló toldólemezek vastagságainak összege 12 mm.

Lemezek szilárdsága húzásban

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

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

Ellenőrzés IDEA StatiCa Connection-ben

A lemez deformációja miatt a csavarokban némi húzóerő lép fel. A csavarok kihasználtsága 99,9 % és a lemezek folynak. A csatlakoztatott lemez plasztikus alakváltozásából látható, hogy a tartalék nem túl nagy.

Összehasonlítás

A csavarokban lévő húzóerőket a kézi számításban elhanyagolják, de ezek nem befolyásolják jelentősen a csavarok nyírási szilárdságát. A teherbírás IDEA StatiCa Connection-ben 494 kN, míg a kézi számításban 496 kN. Az IDEA StatiCa Connection-ben a csavarok a mérvadók és a lemezek folynak. A kézi számításban a csavarok és a lemez húzási törése azonos teherbírással rendelkezik. A szoftver és a kézi számítás eredményei közötti különbség mindössze 0,4 %.