การเชื่อมต่อด้วยเหล็กฉากรองรับ

ประเภทการเชื่อมต่อ: การเชื่อมต่อด้วยเหล็กฉากคู่

ระบบหน่วย: เมตริก

ออกแบบตาม: AS 4100

ตรวจสอบ: สลักเกลียว, โลหะฐาน

วัสดุแผ่น: Grade 300

สลักเกลียว: M20 Grade 8.8

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

รูปทรงเรขาคณิต

คาน UB 406×178×60 เชื่อมต่อกับเสา UC 254×254×89 คานวางอยู่บนที่นั่งที่ทำจากเหล็กฉาก L150×90×12 ส่วนเอวของคานเชื่อมต่อกับปีกเสาด้วยเหล็กฉากอีกตัว L100×75×6 เลือกใช้สลักเกลียว M20 grade 8.8

แรงกระทำที่ใช้

แรงเฉือน 160 kN ถูกกระทำที่คาน ณ ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของสลักเกลียวบนเอวคาน

ผลการคำนวณด้วยมือ

ผลลัพธ์จาก B. Kirke, I.H. Al-Jamel. Steel Structures: Design Manual To AS 4100, 2004 – บทที่ 9.4.1.1 ถูกใช้เป็นการคำนวณด้วยมือ ความสามารถรับแรงสูงสุดของการเชื่อมต่อสำหรับชิ้นส่วนที่รองรับคือ V_cap = 186.2 kN; ความสามารถรับแรงการโก่งเดาะของเอวชิ้นส่วนที่รองรับ V_b = 179.2 kN; ความต้านทานของสลักเกลียวของที่นั่งเหล็กฉากที่ปีกเสา V = 370.4 kN ความต้านทานสลักเกลียวที่กำหนดคือความต้านทานต่อแรงเฉือน – 92.6 kN ความต้านทานอื่นๆ ได้แก่ ความสามารถรับแรงแบกทานของที่นั่งเหล็กฉากที่รูสลักเกลียว – 304.1 kN, ความสามารถรับแรงฉีกขาดของที่นั่งเหล็กฉากที่รูสลักเกลียว – 228.1 kN

การตรวจสอบใน IDEA StatiCa

IDEA StatiCa ใช้ความเค้น von Mises สำหรับการกำหนดความต้านทานของแผ่น ไดอะแกรมวัสดุของเหล็กเป็นแบบสองเส้นตรง และกำลังครากถูกคูณด้วยตัวประกอบความสามารถ ϕ = 0.9 กำลังครากของเหล็กขึ้นอยู่กับวัสดุและความหนา ความเค้น von Mises บนรูปร่างที่เสียรูปสามารถเห็นได้ในรูปต่อไปนี้ ทั้งเหล็กฉากและเอวคานเกิดการครากแล้ว

การโก่งเดาะของเอวได้รับการพิจารณาโดย B. Kirke, I.H. Al-Jamel และคำนวณราวกับว่าเอวไม่มีการยึดรั้งเลย อย่างไรก็ตาม เอวถูกยึดด้วยสลักเกลียวที่เหล็กฉากตัวที่สอง รูปแบบการโก่งเดาะและตัวประกอบการโก่งเดาะสามารถเห็นได้ในรูปด้านล่าง ตัวประกอบ 6.46 สูงเพียงพอสำหรับรูปแบบการโก่งเดาะประเภทนี้

สลักเกลียวไม่ได้รับแรงมากตามการคำนวณด้วยมือ กรณีเดียวกันนี้เกิดขึ้นใน IDEA สลักเกลียวที่ปีกเสาถึงเหล็กฉากที่นั่งคือ B7–B10 ความสามารถรับแรงแบกทานและแรงเฉือนคำนวณตาม AS 4100 ดังนั้นความต้านทานจึงใกล้เคียงกับของ B. Kirke, I.H. Al-Jamel

ความแข็งในการหมุน

ความแข็งในการหมุนของจุดต่อนี้ต่ำมากและถูกจัดประเภทเป็นแบบหมุนได้

บทสรุป

การคำนวณด้วยมือระบุความสามารถรับแรงการโก่งเดาะของเอวคานเป็นรูปแบบการวิบัติที่กำหนดด้วย V_b = 179.2 kN IDEA StatiCa อนุญาตให้มีความสามารถรับแรงสูงกว่าเล็กน้อย 192 kN ก่อนที่แผ่นจะถึงขีดจำกัดความเครียด 5% ความแตกต่างคือ 7 % และเกิดจากการละเลยผลของการเสริมความแข็งของเหล็กฉากบนต่อการโก่งเดาะของเอวในการประเมินด้วยมือ