การต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear

This article is also available in:
Translated by AI from English
การศึกษาเปรียบเทียบการต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear ตามมาตรฐาน IS ได้ดำเนินการเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์จากซอฟต์แวร์ออกแบบ IDEA StatiCa Connection

ประเภทการเชื่อมต่อ: แผ่น Gusset

ระบบหน่วย: เมตริก

มาตรฐานการออกแบบ: IS 800

วัสดุแผ่น: เหล็ก IS 2062 Grade

สลักเกลียว: M16, Grade 8.8

รูปทรงเรขาคณิต:

inline image in article

 แรงกระทำที่ใช้:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

ขั้นตอนการคำนวณ:

การต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear ได้รับการตรวจสอบบนแผ่น Gusset บาง (ความหนา 8 มม.) ซึ่งออกแบบให้วิบัติในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นยังไม่เสียหาย

มาตรฐาน IS:

inline image in article

รูปที่ 1 ขนาดแผ่น Gusset และการวิบัติของแผ่นแบบ Block Shear

ตามข้อ 6.4.1 ของ IS 800: 2007 กำลังต้านทาน Block Shear (Tdb) ของการเชื่อมต่อให้ใช้ค่าที่น้อยกว่าของ

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

หรือ

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

โดยที่:

  • Avg, Avn = พื้นที่หน้าตัดรวมและสุทธิขั้นต่ำในแรงเฉือนตามแนวสลักเกลียวที่ขนานกับแรงภายนอก
  • Atg, Atn = พื้นที่หน้าตัดรวมและสุทธิขั้นต่ำในแรงดึงจากรูสลักเกลียวถึงปลายเหล็กฉาก แนวสลักเกลียวปลาย ตั้งฉากกับแนวแรง
  • fu, fy = ความเค้นสูงสุดและความเค้นจุดครากของวัสดุ

การคำนวณด้วยมือ:

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:

กำลังต้านทานของแผ่นใน IDEA ถูกกำหนดที่ขีดจำกัดความเครียด 5%

inline image in article

รูปที่ 2: ความเค้นสมมูล

inline image in article

รูปที่ 3: ความเครียดขีดจำกัด

การเปรียบเทียบ:

เกรดเหล็ก

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%


ผลการออกแบบการต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear ของ IDEA StatiCa Connection มีความใกล้เคียงกับการคำนวณด้วยมือตามมาตรฐาน IS 800: 2007 ผลลัพธ์ของ IDEA StatiCa Connection มีความอนุรักษ์นิยมเล็กน้อยสำหรับเหล็กเกรดต่ำ และไม่อนุรักษ์นิยมเล็กน้อย (สูงสุด 5%) สำหรับเหล็กเกรดสูง สาเหตุเป็นเพราะกำลังสูงสุดไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของ IDEA Connection สำหรับแผ่น 

inline image in article

Sample files