전단력을 받는 볼트 연결 - 이음부

설명

본 연구는 대칭형 이중 이음 볼트 연결부의 저항에 대한 CBFEM(구성요소 기반 유한요소법)을 해석 모델(AM)과 비교하여 검증하는 데 초점을 맞추고 있습니다.

해석 모델

전단력에 대한 볼트 저항 및 지압에 대한 플레이트 저항은 EN 1993-1-8:2005의 3.6.1절 표 3.4에 따라 설계됩니다. 긴 연결부의 경우, cl. 3.8에 따른 저감 계수가 고려됩니다. 패스너 구멍에 대한 저감을 포함한 연결 부재의 설계 저항은 cl 3.10에 따라 고려됩니다.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{ Drawing 5.2.1 Joint geometry and dimensions}}}\]

저항 검증

CBFEM(구성요소 기반 유한요소법)으로 계산된 설계 저항은 해석 모델(AM)의 결과와 비교되었습니다. 결과는 표 5.2.1에 요약되어 있습니다. 매개변수는 볼트 재료, 이음판 두께, 볼트 직경 및 볼트 간격이며, 그림 5.2.1~5.2.4를 참조하십시오.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.1 Sensitivity study for the bolt material}}}\]

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.2 Sensitivity study for the splice thickness}}}\]

표 5.2.1 저항에 대한 민감도 연구

접합부 설명: 이음판 150/10mm, 볼트 2×M20, 간격 p =70, e₁=50, 플레이트 2×150/6mm, 강재 S235

접합부 설명: 이음판 높이 200mm, 볼트 3×M16 8.8, 간격 p = 55mm e₁ = 40mm, 플레이트 2×200/t mm, 강재 S235

접합부 설명: 이음판 120/10mm, 볼트 2×MX 8.8, 플레이트 2×120/10 mm, 강재 S235

접합부 설명: 이음판 200/6 mm, 볼트 3×M16 8.8, 플레이트 2×200/6mm, 강재 S235

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.3 Sensitivity study for the bolt diameter}}}\]

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.4 Sensitivity study for the distance of bolts}}}\]

민감도 연구 결과는 그림 5.2.5의 그래프에 요약되어 있습니다. 결과에 따르면 두 계산 방법 간의 차이는 5 % 미만입니다. 해석 모델은 일반적으로 더 높은 저항값을 제공합니다.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.5 Verification of CBFEM to AM for the symmetrical double splice connection}}}\]

벤치마크 예제

입력값

연결 부재

• 강재 S235
• 이음판 200/10 mm

연결재

볼트

• 3 × M16 8.8
• 간격 e₁ = 40 mm, p = 55 mm

2 x 이음판

• 강재 S235
• 플레이트 380×200×10

출력값

• 설계 저항 F_Rd = 258 kN
• 지배 파괴 모드: 연결 이음판의 지압

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.6 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}\]