การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว - การต่อชนในแรงเฉือน

คำอธิบาย

การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบวิธี Component-Based Finite Element (CBFEM) สำหรับความต้านทานของการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวแบบต่อชนสมมาตรสองด้าน เทียบกับแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ (AM)

แบบจำลองเชิงวิเคราะห์

ความต้านทานของสลักเกลียวในแรงเฉือนและความต้านทานของแผ่นเหล็กในการรับแรงกด ออกแบบตาม Tab. 3.4 ในหัวข้อ 3.6.1 ใน EN 1993-1-8:2005 สำหรับการเชื่อมต่อที่ยาว จะพิจารณาตัวประกอบลดค่าตาม cl. 3.8 และคำนึงถึงความต้านทานการออกแบบของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อพร้อมการลดค่าสำหรับรูตัวยึดตาม cl 3.10

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

การตรวจสอบความต้านทาน

ค่าความต้านทานการออกแบบที่คำนวณโดย CBFEM ถูกเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ (AM) ผลลัพธ์สรุปไว้ใน Tab. 5.2.1 พารามิเตอร์ที่ใช้ได้แก่ วัสดุสลักเกลียว ความหนาของแผ่นต่อชน เส้นผ่านศูนย์กลางสลักเกลียว และระยะห่างของสลักเกลียว ดังแสดงใน Figs. 5.2.1 ถึง 5.2.4

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

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

Tab. 5.2.1 การศึกษาความไวของความต้านทาน

คำอธิบายจุดต่อ: แผ่นต่อชน 150/10 มม. สลักเกลียว 2×M20 ที่ระยะห่าง p =70, e₁=50, แผ่น 2×150/6 มม. เหล็ก S235

คำอธิบายจุดต่อ: ความสูงแผ่นต่อชน 200 มม. สลักเกลียว 3×M16 8.8 ที่ระยะห่าง p = 55 มม. e₁ = 40 มม. แผ่น 2×200/t มม. เหล็ก S235

คำอธิบายจุดต่อ: แผ่นต่อชน 120/10 มม. สลักเกลียว 2×MX 8.8 แผ่น 2×120/10 มม. เหล็ก S235

คำอธิบายจุดต่อ: แผ่นต่อชน 200/6 มม. สลักเกลียว 3×M16 8.8 แผ่น 2×200/6 มม. เหล็ก S235

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

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

ผลลัพธ์ของการศึกษาความไวสรุปไว้ในกราฟใน Fig. 5.2.5 ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าความแตกต่างระหว่างวิธีการคำนวณทั้งสองอยู่ต่ำกว่า 5 % โดยทั่วไปแบบจำลองเชิงวิเคราะห์ให้ค่าความต้านทานที่สูงกว่า

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

ตัวอย่าง Benchmark

ข้อมูลนำเข้า

ชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ

• เหล็ก S235
• แผ่นต่อชน 200/10 มม.

ตัวเชื่อมต่อ

สลักเกลียว

• 3 × M16 8.8
• ระยะห่าง e₁ = 40 มม., p = 55 มม.

2 x แผ่นต่อชน

• เหล็ก S235
• แผ่น 380×200×10

ผลลัพธ์

• ค่าการออกแบบความต้านทาน F_Rd = 258 kN
• ตัวควบคุมคือการรับแรงกดของแผ่นต่อชนที่เชื่อมต่อ

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