Kayma dirençli birleşimdeki kesme ek yerleri
Açıklama
Bu çalışma, simetrik çift ek kayma dirençli birleşimin direnci için bileşen tabanlı sonlu elemanlar yöntemi (CBFEM) ile analitik model (AM) arasındaki doğrulamaya odaklanmaktadır.
Analitik model
Ön yüklemeli bir cıvatanın kayma direnci, EN 1993-1-8:2005'in 3.9.1 bölümüne göre tasarlanmaktadır. Ön yükleme kuvveti, denklem (3.7)'ye göre cıvatanın nihai dayanımının %70'i olarak alınmaktadır.
Direnç doğrulaması
CBFEM tarafından hesaplanan tasarım dirençleri, analitik model (AM) sonuçlarıyla karşılaştırılmaktadır; bkz. (Wald ve diğerleri 2018). Sonuçlar Tab. 5.5.1'de özetlenmiştir. Parametre cıvata çapıdır; bkz. Şek. 5.5.1.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Çizim 5.5.1 Birleşim geometrisi ve boyutları}}}\]
Tab. 5.5.1 Cıvata çapı için FE modeli ile analitik model tarafından tahmin edilen cıvata direncinin karşılaştırması; birleşim: ek 200/12 mm, cıvatalar 2 × M× 8.8, plakalar 2 × 200/20 mm, çelik S235
| Parametre | Analitik Model (AM) | CBFEM | AM/ CBFEM | |||
| Çap | Mesafeler | Direnç [kN] | Kritik bileşen | Direnç [kN] | Kritik bileşen | |
| M16 | p = 55 e1 = 40 | 211 | Kayma | 205 | Kayma | 1,03 |
| M20 | p = 70 e1= 50 | 329 | Kayma | 320 | Kayma | 1,03 |
| M24 | p = 80 e1 = 60 | 474 | Kayma | 463 | Kayma | 1,02 |
| M27 | p = 90 e1 = 70 | 617 | Kayma | 596 | Kayma | 1,04 |
| M30 | p = 100 e1 = 75 | 754 | Kayma | 728 | Kayma | 1,04 |
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.1 Cıvata çapı için duyarlılık çalışması}}}\]
Duyarlılık çalışmalarının sonuçları Şek. 5.5.2'deki grafikte özetlenmiştir. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkların %5'in altında olduğunu göstermektedir. Analitik model genel olarak daha yüksek direnç vermektedir.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.2 Kayma dirençli çift ek birleşimi için CBFEM'in AM ile doğrulanması}}}\]
Kıyaslama örneği
Girdiler
Bağlanan eleman
- Çelik S235
- Ek 200×12 mm
Bağlantı elemanları
Cıvatalar
- 3 × M20 8.8
- Mesafeler e1 = 50 mm, p = 70 mm
İki ek plakası
- Çelik S235
- Plaka 480×200×20 mm
Yönetmelik ayarları
- Kayma direncinde sürtünme katsayısı 0,5
Çıktılar
- Tasarım direnci FRd = 320 kN
- Tasarım göçme modu cıvataların kaymasıdır
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.3 Kesmede cıvatalı ek yerlerinin kıyaslama örneği}}}\]