Szögvas ülék kapcsolat

Kapcsolat típusa: Kettős szögvas hevederlemez kapcsolat

Mértékegység-rendszer: Metrikus

Tervezés alapja: AS 4100

Vizsgált elemek: Csavarok, alapanyag

Lemez anyaga: Grade 300

Csavarok: M20 Grade 8.8

Példa forrása: B. Kirke, I.H. Al-Jamel. Steel Structures: Design Manual To AS 4100, 2004 – 9.4.1.2. fejezet

Geometria

Az UB 406×178×60 gerenda UC 254×254×89 oszlophoz csatlakozik. A gerenda egy L150×90×12 szögvasból készült üléken helyezkedik el. A gerenda gerinclemezt egy másik L100×75×6 szögvas köti az oszlop övlemezéhez. M20 csavarokat választottak 8.8 minőségben.

Alkalmazott terhelés

160 kN nyíróerő hat a gerendára a gerinclemezbeli csavarok súlypontjának helyén.

Kézi számítás eredményei

B. Kirke, I.H. Al-Jamel. Steel Structures: Design Manual To AS 4100, 2004 – 9.4.1.1. fejezet eredményeit használják kézi számításként. A kapcsolat maximális teherbírása a megtámasztott szerkezeti elemnél V_cap = 186,2 kN; a megtámasztott szerkezeti elem gerinclemezének kihajlási teherbírása V_b = 179,2 kN; az oszlop övlemezénél lévő szögvas ülék csavarjainak ellenállása V = 370,4 kN. A mérvadó csavarellenállás a nyírási ellenállás – 92,6 kN, a többi ellenállás a szögvas ülék csavarlyukainál lévő palástnyomási teherbírás – 304,1 kN, a szögvas ülék csavarlyukainál lévő szakítási teherbírás – 228,1 kN.

Ellenőrzés IDEA StatiCa-ban

Az IDEA StatiCa a von Mises feszültséget használja a lemezek ellenállásának meghatározásához. Az acél anyagdiagramja bilineáris, és a folyáshatárt a ϕ = 0,9 kapacitástényezővel szorozza. Az acél folyáshatára az anyagától és vastagságától függ. A deformált alakon a von Mises feszültség az alábbi ábrán látható. Mindkét szögvas és a gerenda gerinclemezt folyik.

A gerinclemez kihajlását B. Kirke, I.H. Al-Jamel felismerte, és úgy számította, mintha a gerinclemez teljesen megtámasztatlan lenne. A gerinclemez azonban a második szögvasnál lévő csavarokkal rögzített. A kihajlási alak és a kihajlási tényezők az alábbi ábrán láthatók. A 6,46-os tényező kellően magas ehhez a kihajlási alakhoz.

A csavarok a kézi számítás szerint nincsenek erősen igénybe véve. Ugyanez a helyzet az IDEA-ban is. Az oszlop övlemezét az ülék szögvashoz rögzítő csavarok B7–B10. A palástnyomási és nyírási teherbírás AS 4100 szerint kerül számításra, így az ellenállások közel azonosak B. Kirke, I.H. Al-Jamel értékeivel.

Forgási merevség

Ennek a csomópontnak a forgási merevsége nagyon alacsony, és csuklósként van besorolva.

Összefoglalás

A kézi számítás a gerenda gerinclemezének kihajlási teherbírását ismeri fel mérvadó tönkremeneteli módként V_b = 179,2 kN értékkel. Az IDEA StatiCa valamivel nagyobb teherbírást enged meg, 192 kN-t, mielőtt a lemezek elérik az 5%-os határalakváltozást. A különbség 7 %, amelyet a kézi értékelésben a felső szögvasnak a gerinclemez kihajlására gyakorolt stabilizáló hatásának elhanyagolása okoz.