Kayma dirençli birleşimdeki kesme ek yerleri

Bu makale aynı zamanda şu dillerde de mevcuttur:
İngilizceden yapay zeka tarafından çevrildi
Bu bölüm, prof. Wald ve diğerleri tarafından yazılan "Bileşen tabanlı sonlu eleman yöntemiyle çelik birleşim tasarımı" kitabından seçilmiş bir bölümdür. Bölüm, ön yüklemeli cıvataların doğrulanmasına odaklanmaktadır.

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.

inline image in article

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Çizim 5.5.1 Birleşim geometrisi ve boyutları}}}\]

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
ÇapMesafelerDirenç [kN]Kritik bileşenDirenç [kN]Kritik bileşen 
M16p = 55 e= 40211Kayma205Kayma1,03
M20p = 70 e1= 50329Kayma320Kayma1,03
M24p = 80 e= 60474Kayma463Kayma1,02
M27p = 90 e= 70617Kayma596Kayma1,04
M30p = 100 e1 = 75754Kayma728Kayma1,04
inline image in article

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.1 Cıvata çapı için duyarlılık çalışması}}}\]

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.

inline image in article

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.2 Kayma dirençli çift ek birleşimi için CBFEM'in AM ile doğrulanması}}}\]

Kıyaslama örneği

Girdiler

Bağlanan eleman

  • Çelik S235
  • Ek 200×12 mm

Bağlantı elemanları

Cıvatalar

  • 3 × M20 8.8
  • Mesafeler e= 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
inline image in article

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Şek. 5.5.3 Kesmede cıvatalı ek yerlerinin kıyaslama örneği}}}\]

Örnek dosyalar