Rezistența la forfecare în bloc

Acest articol este disponibil și în:
Tradus de AI din engleză
Un studiu privind compararea rezistenței la forfecare în bloc conform codului IS este realizat pentru a valida rezultatele software-ului de proiectare IDEA StatiCa Connection.

Tipul îmbinării: Placă de nod

Sistem de unități: Metric

Cod de proiectare: IS 800

Material placă: Oțel IS 2062 Grade

Șurub: M16, Clasa 8.8

Geometrie:

inline image in article

 Forțe aplicate:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Procedură:

Rezistența la forfecare în bloc este verificată pe o placă de nod subțire (grosime 8 mm), care este proiectată să cedeze în timp ce celelalte componente rămân nedeteriorate

Codul IS:

inline image in article

Fig1. Dimensiunile plăcii de nod și cedarea plăcii prin forfecare în bloc

Conform Clauzei 6.4.1 din IS 800: 2007, rezistența la forfecare în bloc (Tdb) a îmbinării se ia ca valoarea minimă dintre

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

sau

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

unde:

  • Avg, Avn = aria brută și netă minimă la forfecare de-a lungul liniei de șuruburi paralelă cu forța exterioară
  • Atg, Atn = aria brută și netă minimă la întindere de la gaura șurubului până la marginea cornierului, linia de capăt a șuruburilor, perpendiculară pe direcția forței
  • fu, fy = rezistența ultimă și limita de curgere a materialului

Calcule manuale:

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2.5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection:

Rezistența plăcii în IDEA este determinată la deformația limită de 5%

inline image in article

Fig 2: Tensiune echivalentă

inline image in article

Fig 3: Deformație limită

Comparație:

Clasă oțel

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


Rezultatele de proiectare ale IDEA StatiCa Connection privind rezistența la forfecare în bloc sunt similare cu calculele manuale conform IS 800: 2007. Rezultatele IDEA StatiCa Connection sunt ușor conservative pentru oțelurile de clasă inferioară și ușor neconservative (cel mult 5%) pentru oțelurile de clasă superioară. Motivul este că rezistența ultimă nu influențează rezultatele IDEA Connection pentru plăci. 

inline image in article