MSB05 Joint Design

8/3/2019 MSB05 Joint Design

http://slidepdf.com/reader/full/msb05-joint-design 1/122

KONSTRUKCJE STALOWEW EUROPIE

Wielokondygnacyjnekonstrukcje staloweCzęść 5: Projektowanie po łączeń .



Wielokondygnacyjnekonstrukcje stalowe

Część 5: Projektowanie po łączeń



5 - ii



Cz ęść 5: Projektowanie po łącze ń

5 - iii

PRZEDMOWA Niniejsza publikacja stanowi pi ątą część przewodnika projektanta Wielokondygnacyjnekonstrukcje stalowe .

Przewodnik Wielokondygnacyjne konstrukcje stalowe sk łada si ę z 10 nast ę puj ącychrozdzia łów:

Część1: Poradnik architektaCzęść2: Projekt koncepcyjnyCzęść3: Oddzia ływaniaCzęść4: Projekt wykonawczyCzęść5: Projektowanie po łączeń Część6: In żynieria po żarowaCzęść7: Wzorcowa specyfikacja konstrukcjiCzęść8: Opis kalkulatora do obliczania no śności elementów konstrukcyjnychCzęść9: Opis kalkulatora do obliczania no śności po łączeń prostychCzęść10: Wskazówki dla twórców oprogramowania do projektowania belek zespolonych

Wielokondygnacyjne konstrukcje stalowe to jeden z dwóch przewodników projektanta.Drugi przewodnik projektanta nosi tytu ł Jednokondygnacyjne konstrukcje stalowe.

Obydwa przewodniki projektanta powsta ły w ramach europejskiego programu „Wspieranierozwoju rynku kszta łtowników na potrzeby hal przemys łowych i niskich budynków(SECHALO) RFS2-CT-2008-0030”.

Przewodniki projektanta zosta ły opracowane pod kierownictwem firm ArcelorMittal,Peiner Träger oraz Corus. Tre ść techniczna zosta ła przygotowana przez o środki

badawcze CTICM oraz SCI wspó ł pracuj ące w ramach joint venture Steel Alliance.




5 - iv




5 - v

Spis tre ści Nr strony

PRZEDMOWA III STRESZCZENIE VII 1 WPROWADZENIE 1

1.1 Informacje o niniejszym przewodniku projektanta 1 1.2 Funkcjonowanie połączenia 2 1.3 Połączenia znormalizowane 3 1.4 Nośność przy ciągnieniu 3 1.5 Wytyczne projektowe w niniejszej publikacji 4 1.6 Symbole 5

2 BLACHA DOCZOŁOWA O NIEPEŁNEJ WYSOKOŚCI 6 2.1 Zalecane szczegó ły 6 2.2 Kontroleścinania pionowego 7 2.3 Kontrole ciągnienia 13 2.4 Przykład praktyczny — Blacha doczołowa o niepełnej wysokości 16

3 BLACHA PRZYKŁADKIŚRODNIKA 23 3.1 Zalecane szczegó ły 23 3.2 Kontroleścinania pionowego 24 3.3 Kontrole ciągnienia 35 3.4 Przykład praktyczny: Blacha przykładki środnika 40

4 PODWÓJNEŁĄ CZNIKI KĄ TOWEŚRODNIKA 53 4.1 Zalecane szczegó ły 53 4.2 Kontroleścinania pionowego 54 4.3 Kontrole ciągnienia 65 4.4 Przykład praktyczny: Łączniki kątowe środnika 70

5 STYKI SŁUPÓW (TYPU DOCISKOWEGO) 85 5.1 Zalecane szczegó ły 85 5.2 Kontrole rozciągania 88 5.3 Kontrolaścinania poziomego 93 5.4 Kontrole ciągnienia pionowego 94 5.5 Przykład praktyczny — Styk słupa 95

6 PODSTAWY SŁUPÓW 104 6.1 Wymiary blachy podstawy 104 6.2 Obliczenie wartości wielkości c 105 6.3 Grubość blachy podstawy 106

6.4 Spoiny blachy podstawy 107 6.5 Przykład praktyczny — Podstawa słupa 108

ZAŁĄ CZNIK A WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZWICHRZENIE 111 LITERATURA 112




5 - vi




5 - vii

STRESZCZENIEW niniejszym przewodniku projektanta opisano procedury projektowania po łączeń

prostych w budynkach wielokondygnacyjnych zgodnie z wymaganiami Eurokodów.

W przewodniku omówiono ró żne typy po łączeń: typu belka-belka i belka-s łup,

podatna blacha doczo łowa o niepe łnej wysoko ści,

blacha przyk ładki środnika,

podwójne łączniki k ątowe środnika,

styki s łupów,

podstawy s łupów.

Każda procedura projektowa zosta ła zilustrowana przyk ładem praktycznym, w którymwykorzystano zalecane warto ści podane w Eurokodach.




5 - viii




5 – 1

1 WPROWADZENIE

1.1 Informacje o niniejszym przewodniku projektantaW tym przewodniku technicznym opisano procedury projektowania po łączeń

prostych (nominalnie przegubowych) w st ężonych budynkachwielokondygnacyjnych konstruowanych zgodnie z wymaganiami Eurokodów.

Podano procedury projektowania nast ę puj ących typów po łączeń:

typu belka-belka i belka-s łup,

podatne blachy doczo łowe o niepe łnej wysoko ści (nazywane równie ż blachami czo łowymi),

blachy przyk ładki środnika,


styki s łupów,

podstawy s łupów.

Procedury projektowe rozpoczynaj ą się od zalecanych zasad ustalaniaszczegó łów (geometria po łączenia) wymaganych do zapewnienia zachowania

plastycznego, po których nast ę puj ą kontrole ka żdego etapu przeniesieniaobci ążenia przez ca łe po łączenie, łącznie ze spoinami, blachami, śrubamii środnikami lub pasami, w zale żności od sytuacji.

Cho ć Eurokody definiuj ą ujednolicone zasady oblicze ń konstrukcyjnychw Europie, to jednak kwestie bezpiecze ństwa konstrukcji pozostaj ą w zakresieodpowiedzialno ści ka żdego kraju. Z tego powodu istniej ą pewne parametry,tak zwane parametry wyznaczane lokalnie (NDP, National DeterminedParameters), które ka żdy kraj mo że ustali ć samodzielnie. Parametry te s ą wymienione w Za łącznikach krajowych do Eurokodów. Jednak że w Eurokodachznajduj ą się zalecane warto ści ka żdego parametru NDP. Podczas projektowaniakonstrukcji nale ży pobra ć warto ść NDP z za łącznika tego kraju, w którymkonstrukcja ma zosta ć wybudowana.

W zamieszczonych w niniejszej publikacji przyk ładach praktycznych przyj ętowarto ści podane w Eurokodach.

Uzupe łnieniem tej publikacji jest utworzone na bazie arkusza kalkulacyjnegonarz ędzie wyposa żone w parametry NDP okre ślone dla ró żnych krajów.W arkuszu kalkulacyjnym uwzgl ędniono wszystkie typy po łączeń omówionychw tej publikacji. Z arkusza mo żna korzysta ć w ró żnych j ęzykach.




5 – 2

1.2 Funkcjonowanie po łączeniaW przypadku prostych konstrukcji normaln ą praktyk ą jest projektowanie belek swobodnie podpartych oraz s łupów ściskanych osiowo z (tam gdzie jest towłaściwe) nominalnym momentem wywieranym przez po łączenia ko ńców

belek. Aby zapewni ć właściwe zachowanie si ę konstrukcji, nale ży zaprojektowa ć po łączenia „proste” (nominaln ie przegubowe) zgodnie z definicj ą podan ą w normie EN 1993-1-8, § 5.1.1 [1]. Mo żna za łożyć, że tego rodzaju po łączenianie przenosz ą momentów zginaj ących. Innymi s łowy, po łączenia charakteryzuj ą się wystarczaj ącą zdolno ścią do obrotu i plastyczno ścią.

Połączenia nominalnie przegubowe maj ą nast ę puj ące w łaściwo ści:

1. Zgodnie z za łożeniem przenosz ą tylko reakcj ę obliczeniow ą przy ścinaniumiędzy elementami konstrukcyjnymi.

2. Posiadaj ą zdolno ść przyjmowania wynikowego obrotu.

3. Zapewniaj ą kierunkowe utwierdzenie zak ładanych w projekcie elementówkonstrukcyjnych.

4. Są wystarczaj ąco wytrzyma łe, aby spe łnić wymogi odporno ści konstrukcjina zniszczenie.

W normie EN 1993-1-8 [1] podano dwie metody klasyfikacji po łączeń:sztywno ść i wytrzyma łość.

Klasyfikacja wed ług sztywno ści: pocz ątkowa sztywno ść skr ęcania po łączenia,obliczona zgodnie z rozdzia łem 6.3.1 normy EN 1993-1-8, jest porównywanaz warto ściami granicznymi klasyfikacji podanymi w rozdziale 5.2 tej normy.

Klasyfikacja wed ług wytrzyma łości: zaklasyfikowanie po łączenia jako przegubowego wymaga spe łnienia dwóch poni ższych warunków:

nośność przy zginaniu po łączenia nie przekracza 25% no śności przyzginaniu wymaganej w przypadku po łączenia o pe łnej wytrzyma łości,

po łączenie mo że przyj ąć obrót wynikaj ący z obci ążeń obliczeniowych.

Połączenia mo żna te ż klasyfikowa ć na postawie danych eksperymentalnych, praktyki nabytej podczas wcze śniejszych zadowalaj ących realizacji w podobnych przypadkach lub na podstawie oblicze ń opartych na wynikach testów.

Zasadniczo wymagania dotycz ące funkcjonowania po łączeń nominalnie przegubowych s ą spełniane w przypadku po łączeń, w których wykorzystywanesą stosunkowo cienkie blachy w po łączeniu ze spoinami o pe łnej wytrzyma łości.Praktyka i testy dowiod ły, że zastosowanie blach doczo łowych o grubo ści8–10 mm, blach przyk ładek środnika i k ątowników wykonanych ze stali S275 ześrubami M20 klasy 8.8 prowadzi do uzyskania po łączeń funkcjonuj ących jak nominalne przeguby sworzniowe. Je żeli szczegó ły komponentów po łączeniaróżnią się od tych zalecanych parametrów, po łączenie nale ży sklasyfikowa ć zgodnie z norm ą EN 1993-1-8.




5 – 3

1.3 Połączenia znormalizowaneW typowej st ężonej wielokondygnacyjnej konstrukcji masa po łączeń możestanowi ć mniej ni ż 5% masy konstrukcji, ale ich koszt mo że przekracza ć 30%kosztów ca łkowitych. Zatem efektywne po łączenia charakteryzuj ą się najmniejszym wk ładem pracy wykonywanej podczas ustalania szczegó łów,

produkcji i monta żu, jednak niekonieczne s ą najl żejsze.

Korzystanie ze znormalizowanych po łączeń, w których elementy z łączne,śruby, spoiny i geometria s ą w pe łni zdefiniowane, wi ąże się z poni ższymikorzy ściami:

krótszy czas nabywania, przechowywania i obs ługi;

większa dost ę pno ść i redukcja kosztów materia łowych;

krótszy czas produkcji, przek ładaj ący si ę na szybsze zako ńczenie monta żu;

lepsze zrozumienie ich funkcjonowania przez wszystkie podmioty w bran ży; mniejsza liczba b łędów.

W niniejszej publikacji zalecane s ą połączenia znormalizowane przynosz ące powy ższe korzy ści. Zestawienie typowych komponentów wykorzystywanychw tym przewodniku jest nast ę puj ące:

stal S275 na takie elementy jak blachy doczo łowe i łączniki;

śruby M20 klasy 8.8 z pe łnym gwintem, o d ługo ści 60 mm;

otwory 22 mm przebite lub wywiercone;

spoiny pachwinowe o szeroko ści 6 mm lub 8 mm;

odleg łośćmiędzy górn ą częścią belki a pierwszym rz ędem śrub równa 90 mm;

pionowy odst ę p mi ędzy śrubami (skok) równy 70 mm;

poziomy odst ę p mi ędzy śrubami (rozstaw) równy 90 lub 140 mm;

górna cz ęśćblachy doczo łowej o niepe łnej wysoko ści, łącznika lub blachy przyk ładki środnika znajduje si ę 50 mm poni żej górnej cz ęści pasa belki.

1.4 Nośność przy ciągnieniuWymóg odpowiedniej no śności przy ci ągnieniu ma na celu zabezpieczeniekonstrukcji przed nieproporcjonalnym zniszczeniem. Wytyczne dotycz ąceobliczeniowej si ły ci ągnienia, która musi zosta ć przeniesiona przez po łączenie,zosta ły podane w za łączniku A normy EN 1991-1-7 [2].

W normie EN 1993-1-8 nie ma żadnych wskazówek dotycz ących o bliczanianośności po łączeń przy ci ągnieniu. W innych wiarygodnych źród łach [3] zalecasię, aby wytrzyma łość na rozci ąganie ( f u) wykorzysta ć do obliczania no śności

przy ci ągnieniu, a wspó łczynnik cz ęściowy dla ci ągnienia Mu nale ży przyj ąć jako 1,10. Ta warto ść dotyczy no śności obliczeniowej wszystkich komponentów

po łączenia: spoin, śrub, blach i belek.




5 – 4

1.5 Wytyczne projektowe w niniejszej publikacjiW tej publikacji zaprezentowano kontrole projektowe uzupe łnione w ka żdym

przypadku liczbowym przyk ładem praktycznym. Wytyczne obejmuj ą:

podatne blachy doczo łowe o niepe łnej wysoko ści,

blachy przyk ładki środnika,


styki s łupów,

podstawy s łupów.

W przypadku wszystkich przyk ładów praktycznych nag łówki rozdzia łówodpowiadaj ą nagłówkom procedur projektowych poprzedzaj ących ka żdy przyk ład.




5 – 5

1.6 Symbolea grubo ść spoiny pachwinowej

b szeroko ść belki podpartej

d średnica śruby

d 0 średnica otworu

f y,b granica plastyczno ści belki podpartej

f u,b wytrzyma łość na rozci ąganie belki podpartej

f y,p granica plastyczno ści blachy (doczo łowej, przyk ładki środnika, nak ładki pasa, podstawy)

f u,p wytrzyma łość na rozci ąganie blachy (doczo łowej, przyk ładki środnika,nak ładki pasa, podstawy)

f y,ac granica plastyczno ści łączników k ątowych

f u,ac wytrzyma łość na rozci ąganie łączników k ątowych

f ub wytrzyma łość na rozci ąganie śruby

h b wysoko ść belki podpartej

h p wysoko ść blachy (doczo łowej, przyk ładki środnika, nak ładki pasa)

hac wysoko ść łączników k ątowych

n b całkowita liczba śrub po stronie belki podpartej

ns całkowita liczba śrub po stronie belki podpieraj ącej

n1 liczba poziomych rz ędów śrubn2 liczba pionowych rz ędów śrub

t f grubo ść pasa belki podpartej

t w grubo ść środnika belki podpartej

t p grubo śćblachy (doczo łowej, przyk ładki środnika, nak ładki pasa, podstawy)

t ac grubo ść łączników k ątowych

s szeroko ść spoiny pachwinowej

M0 wspó łczynnik cz ęściowy no śności przekroju poprzecznego( M0 = 1,0 zgodnie z zaleceniem podanym w normie EN 1993-1-1)

M1 wspó łczynnik cz ęściowy no śności elementów konstrukcyjnych zewzgl ędu na niestateczno ść oszacowan ą poprzez kontrole elementów( M1 = 1,0 zgodnie z zaleceniem podanym w normie EN 1993-1-1)




5 – 6

2 BLACHA DOCZOŁOWA O NIEPEŁNEJWYSOKOŚCI

2.1 Zalecane szczegó ły

h

h

3 p

b

p

1

5

4

2 3 6

11

87

10

12

9

1 Długość blachy doczołowej hp 0,6hb (patrz uwaga 1)

2 Lico belki lub słupa3 Grubość blachy, t p

t p = 10 mm lub 12 mm (patrz uwaga 2)4 Średnica śruby, d 5 Średnica otworu, d 0

d 0 = d + 2 mm, gdy d 24 mmd 0 = d + 3 mm, gdy d > 24 mm

6 Rozstaw; p 3, 90 mm p 3 140 mm7 Odstęp 10 mm8 50 mm, ale (t f,s + r s) i (t f + r )9 Belka podparta (jedno wycięcie)10 (hb,s – 50 mm), ale (hb – t f – r )11 Belka podparta (dwa wycięcia)12 Belka podpierająca

h b wysoko ść belki podpartej

h b,s wysoko ść belki podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)t f grubo ść pasa belki podpartej

t f,s grubo ść pasa belki podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)

r promie ń zaokr ąglenia mi ędzy pasem a środnikiem w belce podpartej

r s promie ń zaokr ąglenia mi ędzy pasem a środnikiem w belce podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)




5 – 7

Uwagi:

1. Blacha doczo łowa jest zasadniczo umieszczana blisko górnego pasa belki,aby zapewni ć wystarczaj ące utwierdzenie pozycyjne. Zwykle przyjmuje si ę

blach ę o d ługości co najmniej 0,6 h b, aby uzyska ć nominalne utwierdzenieskr ętne.

2. Mimo, że spe łnienie wymaga ń obliczeniowych przy t p < 8 mm mo że by ć teoretycznie mo żliwe, to w praktyce nie zaleca si ę takiego rozwi ązaniaz uwagi na mo żliwo ść wyst ą pienia odkształceń podczas produkcjii uszkodzenia w czasie transportu.

2.2 Kontrole ścinania pionowego2.2.1 Nośność środnika belki przy ścinaniu

h h h

Ed EdEd

p p p

V V V

1

1 Krytyczna długość środnika przyścinaniu

No śność środnika belki przy ścinaniu przy blasze doczo łowej

Warunek podstawowy: Rdc,Ed V V

V c,Rd jest obliczeniow ą nośnością przy ścinaniu belki podpartej po łączonejz blach ą doczo łową.

V c,Rd = V pl,Rd =M0

by,v 3/

f A[EN 1993-1-1, §6.2.6(1)]

gdzie:

Av jest pole przekroju przy ścinaniu, Av = h pt w [Pozycja źród łowa nr 8]




5 – 8

2.2.2 Nośność przy zginaniu w wycięciu

h

p p

d d

d

EdEd

nt

nt nt

nt

nb

l l

V V

b

1 1

1 Przekrój krytyczny

V Ed (t p + l n) M v,N,Rd lub M v,DN,Rd M v,N,Rd nośność przy zginaniu belki podpartej z jednym wyci ęciem

w miejscu wyci ęcia i w obecno ści si ł ścinaj ących.

M v,DN,Rd nośność przy zginaniu belki podpartej z dwoma wyci ęciamiw miejscu wyci ęcia i w obecno ści si ł ścinaj ących.

2.2.2.1 Belka z jednym wycięciem: Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,N,Rd )

M v,N,Rd =M0

y N,el, by,

W f [Pozycja źród łowa nr 4]

Duże warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed > 0,5 V pl,N,Rd )

M v,N,Rd =M0

y N,el, by,

W f

2

Rd N, pl,

Ed 1

21

V V

[Pozycja źród łowa nr 4]

2.2.2.2 Belka z dwoma wycięciami: Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,DN,Rd )

M v,DN,Rd = 2nbnt b

M0

w by, )(6

d d ht f


Duże warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed > 0,5 V pl,DN,Rd )

M v,DN,Rd =

2

RdDN, pl,

Ed2nbnt b

M0

w by, 1

21

6 V V

d d ht f


V pl,N,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w belkach z jednymwyci ęciem

V pl,N,Rd =M0

by, Nv,

3

f A




5 – 9

Av,N = ATee – bt f + ( t w + 2 r )2f t

ATee jest polem przekroju teownika

V pl,DN,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w belkach z dwomawyci ęciami

V pl,DN,Rd =M0

by,DNv,

3

f A

Av,DN = t w (h b – d nt – d nb)

gdzie:

W el,N,y jest wska źnikiem wytrzyma łości przekroju w wyci ęciu

d nt jest g łę boko ścią górnego wyci ęcia

d nb jest g łę boko ścią dolnego wyci ęcia2.2.3 Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciami

h h

d d

d

nt

n

nn

nt

l l

l

nb

b b

Gdy belka jest utwierdzona w celu unikni ęcia zwichrzenia, nie trzeba bra ć poduwag ę stateczno ści wyci ęcia, je śli są spe łnione poni ższe warunki:

Warunek podstawowy, wyci ęcie w jednym pasie: [5][6]

d nt h b / 2 oraz:

l n h b dla h b / t w 54,3 (stal S275)

l n 3

w b

b

/

160000

t h

h dla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3

w b

b

/

110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)




5 – 10

Warunek podstawowy, wyci ęcia w obu pasach: [7]

max (d nt , d nb) h b / 5 i:


l n 3w b

b160000

t h

hdla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3

w b

b110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)

Jeżeli d ługość wyci ęcia l n przekracza te warto ści graniczne, nale ży zastosowa ć odpowiednie usztywnienie lub nale ży sprawdzi ć wyci ęcie pod k ątemzgodno ści z informacjami podanymi w pozycjach źród łowych 5, 6 i 7.W przypadku elementów wykonanych ze stali S235 i S460 nale ży zapozna ć się z pozycjami źród łowymi 5, 6 i 7.

2.2.4 Nośność grupy śrub

ee 11

2

2

1 1

1 Sprawdzić te śruby na ścinanie przy obciążeniu osiowym2 Belka podpierająca3 Słup podpierający

Warunek podstawowy: V Ed F Rd

F Rd jest no śnością grupy śrub [EN 1993-1-8, §3.7(1)]

Jeżeli ( F b,Rd )max F v,Rd to F Rd = F b,Rd

Jeżeli ( F b,Rd )min F v,Rd ( F b,Rd )max to F Rd = ns( F b,Rd )min

Jeżeli F v,Rd < ( F b,Rd )min to F Rd = 0,8 ns F v,Rd




5 – 11

2.2.4.1 Nośność śrub przy ścinaniu F v,Rd jest no śnością jednej śruby przy ścinaniu

F v,Rd =M2

ubv

A f

[EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

gdzie:

v = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8= 0,5 dla śrub klasy 10.9

A jest polem przekroju śruby, w której wyst ę puj ą napr ężeniarozci ągające, As

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności śrub

2.2.4.2 Nośność przy docisku

F b,Rd =M2

p pu, b1

dt f k [EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

gdzie:

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym blachy przy docisku

Dla śrub ko ńcowych (równolegle do kierunku przenoszenia obci ążenia)

b = min

0,1;;

3 pu,

ub

0

1

f f

d e

Dla śrub wewn ętrznych (równolegle do kierunku przenoszeniaobci ążenia)

b = min

0,1;;

41

3 pu,

ub

0

1

f f

d p

Dla śrub skrajnych (prostopadle do kierunku przenoszenia obci ążenia)

k 1 = min

5,2;7,18,2

0

2

d e

Dla śrub wewn ętrznych (prostopadle do kierunku przenoszeniaobci ążenia)

k 1 = min

5,2;7,14,1

0

2

d p




5 – 12

2.2.5 Nośność blachy doczo łowej przy ścinaniu

e

e e

1

1 1

2

e e2 2

Ed

2Ed

2Ed

2EdV V V V

n1

1 2

1 Przekrój krytyczny poddawanyścinaniu i dociskowi2 Ścinanie blokowe — sprawdzić zniszczenie w wyniku oderwania części zacienionej

Warunek podstawowy: V Ed V Rd,min.

V Rd,min. = min( V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )

gdzie:

V Rd,g jest no śnością przekroju brutto przy ścinaniu

V Rd,n jest no śnością przekroju netto przy ścinaniu

V Rd,b jest no śnością na rozerwanie blokowe

2.2.5.1 Nośność przekroju brutto przy ścinaniu

V Rd,g =M0

py, p p

327,12

f t h[Pozycja źród łowa nr 8]

Uwaga: we wspó łczynniku 1,27 uwzgl ędniono redukcj ę nośności przy ścinaniuspowodow aną nominalnym zginaniem p łaskim wytwarzaj ącym napr ężeniew śrubach [9].

2.2.5.2 Nośność przekroju netto przy ścinaniu

V Rd,n =M2

pu,netv,

32

f A [Pozycja źród łowa nr 8]

Av,net = 01 p p d nht

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności przekrojów netto

2.2.5.3 Nośność na rozerwanie blokowe

V Rd,b =

M0

nv py,

M2

nt pu,

32

A f A f [Pozycja źród łowa nr 8]

Ale je żeli h p < 1,36 p3 i n1 > 1, wówczas:




5 – 13

V Rd,b =

M0

nv py,

M2

nt pu,

3

5,02

A f A f

Ant = 02 p 5,0 d et

Anv = 011 p p )5,0( d neht

gdzie:

p3 jest rozstawem (odleg łością w poziomie mi ędzy środkami śrub)

2.2.6 Nośność spoinyZalecane s ą symetryczne spoiny pachwinowe o pe łnej wytrzyma łości.

Aby spoina mia ła pe łną wyt r zyma łość, w ka żdym przypadku jej grubo ść musispe łniać poni ższą zale żność[8]:

a ≥ 0,46 t w dla belki podpartej ze stali S235




gdzie:

a jest efektywn ą grubo ścią spoiny

Szeroko ść spoiny jest definiowana nast ę puj ąco: 2a s

2.3 Kontrole ciągnieniaW normie EN 1993-1-8 nie ma wspó łczynnika cz ęściowego do kontroliodporno ści konstrukcji na zniszczenie. W niniejszej publikacji wykorzystanowspó łczynnik Mu. Zalecana warto ść wspó łczynnika Mu wynosi 1,1.

2.3.1 Nośność blachy doczo łowej przy zginaniu

1

1

1

1

1

m

p 3

e

p p

pe

F Ed

n1




5 – 14

W przypadku blach doczo łowych poddawanych zginaniu mog ą wyst ą pić trzymodele zniszczenia:

Model 1: ca łkowite uplastycznienie pasa

Model 2: zniszczenie śrub z uplastycznieniem pasa

Model 3: zniszczenie śrub

Warunek podstawowy: F Ed ≤ min( F Rd,u,1 ; F Rd,u,2 ; F Rd,u,3 )

Model 1 (ca łkowite uplastycznienie blachy doczo łowej)

F Rd,u,1 =

nmemn

M en

w

uRd, pl,1,w

2

28[EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

Model 2 (zniszczenie śrub z uplastycznieniem blachy doczo łowej)

F Rd,u,2 = nm

F nM uRd,t,uRd, pl,2, Σ2

[EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

Model 3 (zniszczenie śrub)

F Rd,u,3 = uRd,t,Σ F [EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

F t,Rd,u =Mu

ub2

γ

A f k

gdzie:

M pl,1,Rd,u =Mu

pu,2

peff Σ25,0

γ

f t l

M pl,2,Rd,u = M pl,1,Rd,u

m =2

28,02w3 at p

n = emin ale n ≤ 1,25 m gdzie emin = e2

ew =4wd

d w jest średnic ą podk ładki

k 2 = 0,63 dla śrub z ł bem wpuszczanym= 0,9 w innych przypadkach


Σl eff jest efektywn ą długo ścią przegubu plastycznego

Σl eff = A11A1 )1(2 pne

e1A = e1 ale ≤ 2

225,0 0w3

d at p

p1A = p1 ale ≤ 0w3 22 d at p





5 – 15

2.3.2 Nośność środnika belki

p F h Ed

Warunek podstawowy: F Ed F Rd

F Rd =Mu

bu, pw

f ht [Pozycja źród łowa nr 8]

2.3.3 Nośność spoinyWymiary spoiny okre ślone dla ścinania s ą wystarczaj ące dla no śności przyciągnieniu, poniewa ż spoina ma pe łną wytrzyma łość.



5 – 16

2.4 Przykład praktyczny — Blacha doczo łowao niepe łnej wysoko ści 1 z 7

Wykona ł CZT Data 06/2009Arkuszobliczeniowy Sprawdzi ł ENM Data 07/2009

2. Blacha doczo łowa o niepe łnej wysoko ściSzczegó ły i dane

140

70

70

70

70

70

40

40

550 kN

275 kN

IPE A 550S275

8

Belka: IPE A 550 S275

Podatna blacha doczo łowa o niepe łnej wysoko ści: 430 200 12, S275

Śruby: M20 8.8

Spoiny: pachwinowa 8 mm (grubo ść spoiny a = 5,6 mm)



Tytuł 2.4 Przyk ład praktyczny — Blacha doczo łowa o niepe łnej wysoko ści 2 z 7

5 – 17

Podsumowanie kompletnych kontroli obliczeniowych

Siły obliczeniowe

V Ed = 550 kN

F Ed = 275 kN (si ła rozci ągająca)

No śno ści przy ścinaniu

No śność środnika belki przy ścinaniu 614 kN

No śność przy zginaniu w wyci ęciu ND.

Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wyci ęciami ND.

No śność grupy śrub 902 kN

No śność blachy doczo łowej 1182 kN

No śność spoiny OK

No śno ści przy ci ągnieniu

No śność blachy doczo łowej przy zginaniu 493 kN

No śność środnika belki przy rozci ąganiu 1513 kN


2.1. Zalecane szczegó ły Blacha doczo łowa: 200 12 mm

Wysoko ść blachy: h p = 430 mm > 0,6 h b, OK Śruby: M20 klasy 8.8; rozstaw 140 mm

2.2. Kontrole ścinania pionowego 2.2.1. Nośność środnika belki przy ścinaniu

= 430

550 kN

ph

Jeśli nie podanoinaczej, wszystkieodno śniki dotycz ą normyEN 1993-1-8

Warunek podstawowy: Rdc,Ed V V

No śność środnika belki przy ścinaniu, V c,Rd =M0

by,v 3/

f A EN 1993-1-1

§ 6.2.6(1)




5 – 18

Pole przekroju środnika belki poddawane ścinaniu,

Av = 9430 = 3870 mm 2

No śność środnika belki przy ścinaniu,

V pl,Rd = 3100,1

3/2753870 = 614 kN

V Ed = 550 kN 614 kN, OK

2.2.2. Nośność przy zginaniu w wycięciu Nie dotyczy (brak wyci ęcia)

2.2.3. Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciami Nie dotyczy (brak wyci ęcia)

2.2.4. Nośność grupy śrub2

1

1

550 kN

e

e p

= 40

= 70

= 30IPE A 550

Warunek podstawowy: RdEd F V

No śność obliczeniowa grupy śrub, Rd F :

jeżeli Rdv,maxRd b, F F to Rd b,Rd Σ F F

§ 3.7

jeżeli maxRd b,Rdv,minRd b, )()( F F F to minRd b,sRd )( F n F

jeżeli minRd b,Rdv, F F to Rdv,sRd 8,0 F n F

2.2.4.1. Nośność ś rub przy ścinaniu

No śność jednej śruby przy ścinaniu, F v,Rd =M2

ubv

A f

Tabela 3.4

W przypadku śrub M20 klasy 8.8 F v,Rd = 31025,1

2458006,0= 94 kN




5 – 19

2.2.4.2. Nośność przy docisku

No śność przy docisku,M2

p pu, b1Rd b,

dt f k F

Tabela 3.4

Dla śrub skrajnych, k 1 =

5,2;7,18,2min

0

2

d e

5,2;7,12230

8,2min 12,25,2;12,2min

Dla śrub ko ńcowych, α b =

0,1;;

3min

pu,

ub

0

1

f f

d e

=

0,1;430800

;223

40min = )0,1;86,1;61,0min( = 0,61

Dla śrub wewn ętrznych, α b =

0,1;;

41

3min

pu,

ub

0

1

f f

d p

=

0,1;430800

;41

22370

min = )0,1;86,1;81,0min( = 0,81

Śruby ko ńcowe,

3minRd b,endRd, b, 10

25,1122043061,012,2

F F 107 kN

Śruby wewn ętrzne,

3

maxRd b,inner Rd, b, 1025,1

122043081,012,2

F F 142 kN94 kN < 107 kN a zatem F v,Rd < ( F b,Rd )min

90294128,0)(8,0 minRdv,sRd F n F kN

EdV = 550 kN ≤ 902 kN, OK

2.2.5. Nośność blachy doczo łowej przy ścinaniu Warunek podstawowy: minRd,Ed V V

V Rd,min = (V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )

1

1

2 2

Ed

Ed Ed

ph

V V

V

e

e

e

= 40

= 40

= 302

n - 1)( p 1= 350

= 550 kN

1




5 – 20

2.2.5.1. Nośność przekroju brutto przy ścinaniu

V Rd,g =M0

py, p p

327,1

2

f t h= 310

0,1327,1275124302

= 1290 kNPoz. źr. nr ( 8)

2.2.5.2. Nośność przekroju netto przy ścinaniu

V Rd,n =M2

pu,netv,

32

f A

Poz. źr. nr ( 8)

Pole przekroju netto, Av,net = 22643012 = 3576 mm 2

V Rd,n = 31025,13

43035762 = 1420 kN

2.2.5.3. Nośność na rozerwanie blokowe

h p = 430 i 19014036,136,1 3 p mm

Poniewa ż h p > 1,36 p3 więc

Poz. źr. nr ( 8)

V Rd,b =

M0

nv py,

M2

nt pu,

32

A f A f

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu, 02 pnt 5,0 d et A

228225,03012 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu, 011 p pnv )5,0( d neht A

322822)5,06(4043012 mm 2

V Rd,b = 3100,13

322827525,1

2284302

= 1182 kN

V Rd,min = min(1290; 1420; 1182) = 1182 kN

V Ed = 550 kN ≤ 1182 kN, OK

2.2.6. Nośność spoiny Belka ze stali S275

Warunek podstawowy: a ≥ 0,48 t w Poz. źr. nr ( 8)

0,48 t p = 948,0 = 4,32 mm

a = 5,7 mm ≥ 0,48 t w OK




5 – 21

2.3. Kontrole ciągnienia 2.3.1. Nośność blachy doczo łowej przy zginaniu Warunek podstawowy: u,3Rd,u,2Rd,u,1Rd,Ed ,,min F F F F

2

3

m

1

p = 140

n

e = 30

275 kN

Model 1:

F Rd,u,1 =

nmemn

M en

w

uRd, pl,1,w

2

28

Tabela 6.2


e1A = e1 ale ≤ 2

)22(5,0 0w3

d at p

222

)26,529140(5,0 = 69 mm

e1A = 40

p1A = p1 ale ≤ 0w3 22 d at p

0w3 22 d at p = 2226,529140 = 137 mm

p1A = 70

Σl eff = A11A1 )1(2 pne = 70)16(402 = 430 mm

M pl,1,Rd,u =Mu

pu,2

peff,1Σ25,0

f t l = 6

2

101,1

4301243025,0= 6,05 kNm

m =2

28,02w3 at p=

226,58,029140

= 59 mm

ew 25,94

37

4

wd mm

n = me 25,1;min 2 = 76;30min = 30 mm




5 – 22

F Rd,u,1 =

305925,9305921005,625,92308 3

= 493 kN

Model 2:

F Rd,u,2 =nm


Tabela 6.2

05,6uRd, pl,1,uRd, pl,2, M M kNm

F t,Rd,u =Mu

ub2

A f k

= 3101,1

2458009,0= 160 kN

F Rd,u,2 =3059

16012301005,62 3

= 793 kN

Model 3:

F Rd,u,3 = uRd,t,Σ F = 16012 = 1920 kN Tabela 6.2

u,3Rd,u,2Rd,u,1Rd, ,,min F F F = min(493; 793; 1920) = 493 kN

F Ed = 275 kN ≤ 493 kN, OK

2.3.2. Nośność środnika belki Warunek podstawowy: RdEd F F

hp 1n

275 kN

F Rd =Mu

bu, pw

f ht = 310

1,14304309

= 1513 kNPoz. źr. nr ( 8)

F Ed = 275 kN ≤ 1513 kN, OK

2.3.3. Nośność spoinyWymiary spoiny okre ślone dla ścinania s ą wystarczaj ące dla no śności przy

ciągnieniu, poniewa ż spoina ma pe łną wytrzyma łość.




5 – 23

3 BLACHA PRZYKŁADKIŚRODNIKA


Min. 2,5

p

p

p

z

d o

h

h

h

z

b

1 2

3

4

5

1

7

8

9

10

6

13

1614

15

1312

11

3

1

1 Występ końcowy g h 3 Wszystkie odległości od końca i od krawędzi 2d 4 Długość blachy przykładki środnika hp 0,6 hb 5 Średnica śruby, d . Wykorzystywać tylkośruby klasy 8.8, niespr ężone, montowane

w luźnych otworach6 Średnica otworu, d 0. d 0 = d + 2 mm dla d 24 mm; d 0 = d + 3 mm dla d > 24 mm7 Słup podpierający8 Licośrodnika

9 Długa blacha przykładki środnika; jeśliz 15,0pt t p = grubość blachy przykładki środnika

10 Grubość blachy przykładki środnika t p 0,5d 11 Dwa rzędy śrub12 Wszystkie odległości od końca i od krawędzi 2 d13 Belka podparta (jedno wycięcie)14 Belka podpierająca15 50 mm, ale (t f + r ) oraz (t f,s + r s)16 (hb,s – 50 mm), ale (h s – t f,s – r s)17 Belka podparta (dwa wycięcia)

h b wysoko ść belki podpartejh b,s wysoko ść belki podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)t f grubo ść pasa belki podpartejt f,s grubo ść pasa belki podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)

r promie ń zaokr ąglenia mi ędzy pasem a środnikiem w belce podpartejr s promie ń zaokr ąglenia mi ędzy pasem a środnikiem w belce

podpieraj ącej (w stosownych przypadkach)




5 – 24

3.2 Kontrole ścinania pionowego3.2.1 Nośność grupy śrub3.2.1.1 Nośność śrub przy ścinaniu

V Ed

p

p

p

11

1

1

V Ed V Ed

2

1

1

1

p

zzz

p

p

p

n

2 2 2

1

1 Środek grupy śrub

2 Zakładany kierunek działania sił ścinających

Warunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

V Rd =2

b2

b

Rdv, b

)()(1 nn

F n


F v,Rd jest no śnością jednej śruby przy ścinaniu

F v,Rd =M2

ubv

A f

gdzie:


αv = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8= 0,5 dla śrub klasy 10.9


W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub ( n2 = 1)

α = 0 i β = 111 16

pnn z

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub ( n2 = 2)

α = I

zp2

2 i β = 12

11 n

I zp

I = 21

211

22

1 161

2 pnn p

n

z jest odleg łością poprzeczn ą od lica elementu podpieraj ącego do środkagrupy śrub




5 – 25

3.2.1.2 Nośność śrub blachy przyk ładki środnika przy dociskuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

V Rd =2

Rdhor, b,

b

2

Rdver, b,

b

b

1

F n

F n

n


No śność jednej śruby przy docisku wynosi F b,Rd =M2

p pu, b1

dt f k

No śność jednej śruby blachy przyk ładki środnika przy docisku pionowymwynosi:

F b,ver,Rd =M2

p pu, b1

dt f k

No śność jednej śruby blachy przyk ładki środnika przy docisku poziomymwynosi:

F b,hor,Rd =M2

p pu, b1

dt f k

α i β zdefiniowano wcze śniej

Dla F b,ver,Rd :

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

2

0

2

d p

d e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

pu,

ub

0

1

0

1

f f

d p

d e

Dla F b,hor,Rd :

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d p

d e

α b =

0,1;;

4

1

3;

3min

pu,

ub

0

2

0

2

f

f

d

p

d

e

3.2.1.3 Nośność śrub środnika belki przy dociskuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

1

F

n F

n

n


F b,ver,Rd = M2

w bu, b1

dt f k




5 – 26

F b,hor,Rd =M2

w bu, b1

dt f k

α i β zdefiniowano wcze śniej

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym środnika belki przy docisku

Dla F b,ver,Rd :

k 1 =

5,2;7,14.1;7,18.2min

0

2

0

b2,

d p

d

e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

1

0

b1,

f f

d p

d

e

Dla F b,hor,Rd :

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

b1,

d p

d e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

2

0

b2,

f f

d p

d

e

3.2.2 Nośność blachy przyk ładki środnika przy ścinaniu

e

e

1

1

1

1

22e

e

V Ed V Ed

2 p

hphp

2

1

e

e

1 Przekrój krytyczny poddawanyścinaniu i zginaniu2 Ścinanie blokowe — sprawdzić zniszczenie w wyniku oderwania części zacienionej

Warunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min

V Rd,min = min( V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )




5 – 27

3.2.2.1 Nośność przekroju brutto przy ścinaniu

V Rd,g =M0

py, p p

327,1

f t h[Pozycja źród łowa nr 8]

Uwaga: We wspó łczynniku 1,27 uwzgl ędniono redukcj ę nośności przyścinaniu spowodow aną nominalnym zginaniem p łaskim wytwarzaj ącymnapr ężenie w śrubach 9.

3.2.2.2 Nośność przekroju netto przy ścinaniu

V Rd,n =M2

pu,netv,

3


Av,net = 01 p p d nht


V Rd,b =M0

nv py,

M2

nt pu,

3

5,0


gdzie:

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub, Ant = 02 p 5,0 d et

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub, Ant =

022 p23

d pet

Anv = 011 p p )5,0( d neht


3.2.3 Nośność blachy przyk ładki środnika przy zginaniu

h p

Ed Ed Edz z z z

V V V

p

Warunek podstawowy: V Ed V Rd Jeżeli h p ≥ 2,73 z to V Rd = [Pozycja źród łowa 8]




5 – 28

W przeciwnym razie V Rd =M0

py, pel,

f

z

W

gdzie:

W el,p =6

2 p p ht

3.2.4 Nośność blachy przyk ładki środnika przy wyboczeniuZwichrzenie blachy przyk ładki środnika 8.

Warunek podstawowy: V Ed V Rd

Jeżeli z >15,0

pt to V Rd =

M0

py, pel,

M1

LT p, pel, ;6,0

min

f

z

W f

z

W

W przeciwnym razie V Rd =M0

py, pel,

f

z

W

gdzie:

W el,p =6

2 p p ht

f p,LT jest wytrzyma łością blachy na zwichrzenie uzyskan ą z tabeli 17normy BS 5950-1 [10] (patrz Za łącznik A) i opart ą na wielko ści λLT w nast ę puj ący sposób:

λLT =

2/1

2 p

p p

5,18,2

t

h z

z jest ramieniem d źwigni

z p jest odleg łością poziom ą od podpieraj ącego środnika lub pasa do pierwszego pionowego rz ędu śrub




5 – 29

3.2.5 Nośność środnika belki przy ścinaniu3.2.5.1 Nośność na ścinanie i rozerwanie blokowe

e

e e

e

e

e

g h g h2,b 2,b 2,b

1,b 1,b

eheh

Ed Ed Ed

h e

1,b

V V V

g h

n1

3

2 2

3

4

1

1 Przekrój krytyczny przyścinaniu prostym2 Zniszczenie spowodowane ścinaniem3 Zniszczenie spowodowane rozciąganiem4 Ścinanie blokowe — zniszczenie w wyniku oderwania części zacienionej



No ś no ść przekroju brutto przy ś cinaniu

V Rd,g =M0

by,wbv,

3


gdzie:

Av,wb = A – 2bt f + ( t w + 2 r )t f ale ≥ η hwt w dla belki bez wyci ęcia

Av,wb = ATee – bt f + ( t w + 2 r )t f /2 dla belki z jednym wyci ęciem

Av,wb = t w (e1,b + (n1 –1) p1 + he) dla belki z dwoma wyci ęciami

η jest wspó łczynnikiem pochodz ącym z normy EN 1993-1-5 (mo żnazachowawczo przyj ąć warto ść 1,0. W Za łączniku krajowym mo że by ć

podana inna warto ść)

ATee jest polem przekroju teownikad nt jest g łę boko ścią górnego wyci ęcia

d nb jest g łę boko ścią dolnego wyci ęcia

No ś no ść przekroju netto przy ś cinaniu

V Rd,n =M2

bu,netwb,v,

3


gdzie:

Av,wb,net = Av,wb – n1d 0t w




5 – 30

No ś no ść na rozerwanie blokowe

V Rd,b =M0

nv by,

M2

nt bu,

3

5,0


gdzie:

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub, Ant = 0 b2,w 5,0 d et


02 b2,w23

d pet

W przypadku belki z wyci ęciem/wyci ęciami Anv = 0111 b1,w )5,0()1( d n pnet

W przypadku belki bez wyci ęcia Anv = 0111 b1,w )1()1( d n pnet

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności przekrojów netto.

3.2.5.2 Interakcja ścinania i zginania w drugim rz ędzie śrub, jeśli długość wycięcia l n > (e 2,b + p 2)

e eg h 2

p

p

p

1

1

1

h e

V Ed

p

p

p

1

1

1

h e

g h 2

V Ed

p2,b 2,b

n

e

pn

e

l l

1,b 1,b

n1

1

1 Przekrój krytyczny przyścinaniu prostym

Warunek podstawowy: V Ed ( g h + e2,b + p2) M c,Rd

M c,Rd jest nośno

ści

ąprzy zginaniu belki z wyci

ęciem/wyci

ęciami w miejscu po łączenia w obecno ści si ł ścinaj ących.

Belka z jednym wyci ę ciem Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,N,Rd )

M c,Rd =M0

Nel, by,

W f [Pozycja źród łowa nr 4]


M c,Rd =

2

Rd N, pl,

Ed

M0

Nel, by,

12

1 V V W f





5 – 31

V pl,N,Rd = min( V Rd,g ;V Rd,b )

W el,N jest wska źnikiem wytrzyma łości przekroju brutto teownika w wyci ęciu

Belka z dwoma wyci ę ciami Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,DN,Rd )

M c,Rd = 2e111

M0

w by,1

6h pne

t f



M c,Rd =

2

RdDN, pl,

Ed2e111

M0

w by, 12

116 V

V h pne

t f

[Pozycja źródłowa nr 4]

V pl,DN,Rd = min( V Rd,g ;V Rd,b )

he jest odleg łością między dolnym rz ędem śrub a doln ą częścią przekroju.

3.2.5.3 Interakcja ścinania i zginania w belce bez wyci ęcia

B B

C CD D

A A

ee

1

V Ed

2

V Ed

p

2,b2,b p

2

z z

Ed z ( -1)1n ( + )z pV V Edp

p p

p

z =

z

W przypadku krótkich blach przyk ładki środnika (tj. z ≤ t p/0,15) no śność środnika nie wymaga kontroli [4].

W przypadku d ługich blach przyk ładki środnika (tj. z > t p/0,15) trzeba upewni ć się, że fragment oznaczony na rysunku ABCD mo że przenie ść moment V Ed z p

przy jednym rz ędzie śrub lub moment V Ed( z p+ p2) przy dwóch rz ędach śrub(na odcinkach AB i CD wyst ę puje ścinanie, a na odcinku BC — zginanie).

Warunek podstawowy:W przypadku jednego pionowego rz ę du ś rub (n 2 = 1)

V Ed z p M c,BC,Rd + F pl,AB,Rd (n1 – 1) p1 [Pozycja źród łowa nr 4]

W przypadku dwóch pionowych rz ę dów ś rub (n 2 = 2)

V Ed ( z p + p2/2) M c,BC,Rd + F pl,AB,Rd (n1 – 1) p1 [Pozycja źród łowa nr 4]

M c,BC,Rd jest no śnością środnika belki przy zginaniu na odcinku BC

Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V BC,Ed ≤ 0,5 F pl,BC,Rd )

M c,BC,Rd = 211M0

w by, 16

pnt f




5 – 32

Duże warto ści si ł ścinaj ących (tj. V BC,Ed > 0,5 F pl,BC,Rd )

M c,BC,Rd = 211

M0

w by, 14

pnt f

2

minRd,

Ed 1 2

1V

V

F pl,AB,Rd jest no śnością środnika belki przy ścinaniu na odcinku AB

F pl,BC,Rd jest no śnością środnika belki przy ścinaniu na odcinku BC

gdzie:

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub ( n2 = 1):

F pl,AB,Rd =

M2

bu,w0 b2,

M0

by,w b2,

3

2;

3min

f t d e f t e

F pl,BC,Rd =

;3

1min

M0

by,w11

f t pn

M2

bu,w0111

3

11

f t d n pn

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub ( n2 = 2):

F pl,AB,Rd =

;

3min

M0

by,w2 b2,

f t pe

M2

bu,w02 b2,

3

23

f t d pe

F pl,BC,Rd =

;

3

1min

M0

by,w11

f t pn

M2

bu,w0111

3

11

f t d n pn

V BC,Ed jest si łą ścinaj ącą na odcinku BC środnika belki= V Ed – (V Rd,min – F pl,BC,Rd ), ale ≥ 0

V Rd,min = min( V Rd,g ; V Rd,n )

z jest odleg łością poprzeczn ą od lica elementu podpieraj ącego dośrodka grupy śrub.





5 – 33


N N x x

g h n

h e

V Ed V Ed

h e

g h n g h n

h e

V Ed

g h n

h e

V Ed

e e e e

l l l l

1,b 1,b 1,b 1,b

n1

1

22

1 Przekroje krytyczne2 Do wycięcia lub pasa belki

3.2.6.1 W przypadku jednego lub dwóch rz ędów śrub, jeś li x N ≥ 2d :V Ed ( g h + l n) M v,N,Rd [Pozycja źród łowa nr 4]

M v,N,Rd jest no śnością belki przy zginaniu w miejscu wyci ęcia w obecno ścisił ścinaj ących

Belka z jednym wyci ę ciem:

Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,N,Rd )

M v,N,Rd =M0

Nel, by,

W f


M v,N,Rd =

2

Rd N, pl,

Ed

M0

Nel, by, 1

21

V V W f

Belka z dwoma wyci ę ciami:

Niskie warto ści si ł ścinaj ących (tj. V Ed ≤ 0,5V pl,DN,Rd )

M v,DN,Rd = 2e11 b1,

M0

w by,)1(

6h pne

t f


M v,DN,Rd =

2

RdDN, pl,

Ed2e11 b1,

M0

w by, 1

211

4 V V

h pnet f

3.2.6.2 W przypadku dwóch rzędów śrub, jeś li x N < 2d :

max ( V Ed ( g h + l n); V Ed ( g h + e2,b + p2)) ≤ M v,N,Rd [Pozycja źród łowa nr 4]M v,N,Rd = M c,Rd z poprzedniej kontroli




5 – 34

gdzie:


V pl,N,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w przypadku belek z jednym wyci ęciem

=M0

by, Nv,

3 f A

Av,N = ATee – bt f + ( t w + 2 r )2f t

V pl,DN,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w przypadku belek z dwoma wyci ęciami

=M0

by,DNv,

3

f A

Av,DN = t w (e1,b + (n1 –1) p1 + he)he jest odleg łością między dolnym rz ędem śrub a doln ą częścią

przekroju


3.2.7 Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciami

d

d

n n

h

n

h

nt

nb

l l

l

b b


Warunek podstawowy, wyci ęcie w jednym pasie: [5],[6]

d nt h b / 2 oraz:


l n 3

w b

b

/

160000

t h

hdla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3w b

b

/

110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)




5 – 35


max (d nt , d nb) h b / 5 oraz:


l n 3w b

b160000

t h

hdla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3

w b

b110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)

Jeżeli d ługość wyci ęcia l n przekracza te warto ści graniczne, nale ży zastosowa ć odpowiednie usztywnienie lub nale ży sprawdzi ć wyci ęcie pod k ątemzgodno ści z informacjami podanymi w pozycjach źród łowych 5, 6 i 7.

W przypadku elementów konstrukcyjnych wykonanych ze stali S235 i S460nale ży zapozna ć się z pozycjami źród łowymi 5, 6 i 7.

3.2.8 Nośność spoinyZalecane s ą symetryczne spoiny pachwinowe o pe łnej wytrzyma łości.

Aby spoina mia ła pe łną wytrzyma łość, w ka żdym przypadku jej grubo ść musispe łniać poni ższą zależność8:

a ≥ 0,46 t p dla blachy przyk ładki środnika ze stali S235

a ≥ 0,48 t p dla blachy przyk ładki środnika ze stali S275

a ≥ 0,55 t p dla blachy przyk ładki środnika ze stali S355a ≥ 0,75 t p dla blachy przyk ładki środnika ze stali S460

gdzie:

a jest grubo ścią spoiny






5 – 36

3.3.1 Nośność blachy przyk ładki środnika i grupy śrub

1

1

e

2 2e e

e

1

1

1

h p

2

p

p

p

F EdF Ed

n1

p

1 2 1 Jeden rz ąd śrub

2 Dwa rzędy śrub

3.3.1.1 Nośność śrub przy ścinaniuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = n b F v,u [Pozycja źród łowa nr 8]

F v,u =Mu

ubv

A f

gdzie:


A jest polem przekroju śruby, na którym roz łożone s ą napr ężeniarozci ągające, As

3.3.1.2 Nośność śrub blachy przyk ładki środnika przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = n b F b,hor,u,Rd

F b,hor,u,Rd =Mu

p pu, b1

dt f k [Pozycja źród łowa nr 8]

gdzie:

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d p

d e

α b =

0,1;;

4

1

3;

3min

pu,

ub

0

2

0

2

f

f

d

p

d

e




5 – 37

3.3.1.3 Nośność blachy przykładki środnika przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = min( F Rd,n ; F Rd,b )

No ś no ść przekroju netto przy rozci ą ganiu

F Rd,n =Mu

pu,net9,0


Anet = 10 p p nd ht


Przypadek 1

1 32

32

Przypadek 2

1 Belka bez wycięcia2 Belka z wycięciami3 Blacha przykładki środnika

F Rd,b =M0

nv py,

Mu

nt pu,

3


Przypadek 1:

Ant = 0111 p

11 d n pnt

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub: Anv = 02 p 5,02 d et

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub: Anv =

022 p23

2 d pet

Przypadek 2:

Ant = 01111 p 5,01 d n pnet

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub, Anv = 02 p 5,0 d et

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub, Anv =

022 p 23

d pet




5 – 38


e e

e e

ee

2

2

1

1

1

1

1

1

e

p p

p

p

p

p

p

p2,b

F Ed

F EdF Ed

F Ed

2,b

2,b e 2,b

1,b 1,b

1,b 1,b

n1

n1

3.3.2.1 Nośność śrub środnika belki przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd


F b,hor,u,Rd = Mu

w bu, b1

dt f k

gdzie:

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2

0

1

0

b1,

d p

d

e

α b =

0,1;;4

13;3 bu,

ub

0

2

0

b2,

f f

d p

d

e

αv = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8

= 0,5 dla śrub klasy 10.9

3.3.2.2 Nośność środnika belki przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = min( F Rd,n ; F Rd,b )




5 – 39


F Rd,n =Mu

bu,wbnet,9,0

f A

Anet = w10wbw t nd ht

hwb można przyj ąć jako wysoko śćblachy przyk ładki środnika (zachowawczo)


Przypadek 1

1 32

32

Przypadek 2

1 Belka bez wycięcia2 Belka z wycięciami3 Blacha przykładki środnika

F Rd,b =M0

nv by,

Mu

nt bu, 3/

A f A f

Przypadek 1:

Ant = 0111w 11 d n pnt

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub, Anv = 0 b,2w 5,02 d et


02 b,2w

2

32 d pet

Przypadek 2 (tylko belka z wyci ęciami):

Ant = 0111 b,1w 5,01 d n pnet



02 b,2w23

d pet

3.3.3 Nośność spoinyWymiary spoiny okre ślone dla ścinania s ą wystarczaj ące dla no śności przyciągnieniu, poniewa ż spoina ma pe łną wytrzyma łość.



5 – 40

3.4 Przykład praktyczny:Blacha przyk ładki środnika 1 z 13


3. Blacha przyk ładki środnikaSzczegó ły i dane

70

70

70

70

40

40

80

350 kN

350 kN

8

IPE A 550S275


Blacha przyk ładki środnika: 360 160 10 S275

Śruby: M20 8.8

Spoiny: pachwinowa 8 mm (grubo ść spoiny a = 5,6 mm)



Tytuł 3.4 Przyk ład praktyczny — Blacha przyk ładki środnika 2 z 13

5 – 41


Siły obliczeniowe

V Ed = 350 kN



No śność grupy śrub

No śność śrub przy ścinaniu 584 kN

No śność śrub blachy przyk ładki środnika przy docisku 605 kN

No śność śrub środnika belki przy docisku 624 kN

No śność blachy przyk ładki środnika przy ścinaniu 450 kN

No śność blachy przyk ładki środnika przy zginaniu ∞ No śność blachy przyk ładki środnika przy wyboczeniu 743 kN

No śność środnika belki przy ścinaniu

No śność na ścinanie i rozerwanie blokowe 545 kN

Interakcja ścinania i zginania w drugim rz ędzie śrub ND.

Interakcja ścinania i zginania w belce bez wyci ęcia 66 kNm





No śność blachy przyk ładki środnika i grupy śrub No śność śrub przy ścinaniu 1070 kN No śność śrub blachy przyk ładki środnika przy docisku 1290 kN No śność blachy przyk ładki środnika przy rozci ąganiu 880 kN

No śność środnika belki No śność śrub środnika belki przy docisku 1070 kN No śność środnika belki przy rozci ąganiu 792 kN





5 – 42

3.1. Zalecane szczegó łyGrubo ść blachy przyk ładki środnika: t p = 10 mm 0,5d

Wysoko ść blachy przyk ładki środnika: h p = 360 mm > 0,6 h b

Jeśli nie podanoinaczej, wszystkieodno śniki dotycz ą

normyEN 1993-1-8

3.2. Kontrole ścinania pionowego3.2.1. Nośność grupy śrub3.2.1.1. Nośność ś rub przy ścinaniu

e

e

1

11

1

50 50

2e

= 40

= 40

60

V Ed

p

p 2

(n= 280

- 1)


V Rd =2

b2

b

Rdv, b

)()(1 nn F n

Poz. źr. nr ( 3)

F v,Rd =M2

ubv

A f

Tabela 3.4


2458006,0= 94 kN

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub (tj. n2 = 2 i n1 = 5):

α = I

zp

22

I = 21

211

22

1 161

2 pnn p

n= 222 70155

61

6025

= 107 000 mm 2

α =1070002

6080= 0,022

Oraz β = 12

11 n

I zp

= 151070002

7080= 0,105

A zatem V Rd =22

)10105,0()10022,0(1

9410= 584 kN

V Ed = 350 kN ≤ 584 kN, OK




5 – 43

3.2.1.2. Nośność ś rub blachy przyk ładki środnika przy dociskuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

1

F n

F n

n

Poz. źr. nr [ 3]

α = 0,022 i β = 0,105, jak powy żej

Nośność jednej śruby przy docisku pionowym wynosi F b,ver,Rd =M2

p pu, b1

dt f k

Tabela 3.4

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

2

0

2

d p

d e

=

5,2;7,1

22604,1;7,1

22508,2min = min(4,67; 2,12; 2,5) = 2,12

α b =

0,1;;

41

3;

3min

pu,

ub

0

1

0

1

f f

d p

d e

=

0,1;430800

;41

22370

;223

40min

= min(0,61; 0,81; 1,86; 1,0) = 0,61

F b,ver,Rd = 31025,1

102043061,012,2= 89 kN

No śność jednej śruby przy docisku poziomym wynosi F b,hor,Rd =M2

p pu, b1

dt f k Tabela 3.4

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d p

d e

=

5,2;7,12270

4,1;7,12240

8,2min = min(3,39; 2,75; 2,5) = 2,5

α b =

0,1;;25,0

3

;

3

min pu,

ub

0

2

0

2

f

f

d

p

d

e

=

0,1;430800

;25,0223

60;

22350

min = min(0,75; 0,66; 1,0) = 0,66

F b,hor,Rd = 31025,1

102043066,05,2= 114 kN

V Rd =22

11410105,0

8910022,01

10

= 605 kN

V Ed = 350 kN ≤ 605 kN, OK




5 – 44

3.2.1.3. Nośność ś rub środnika belki przy dociskuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

1

F n

F n

n

Poz. źr. nr ( 3]

α = 0,022 i β = 0,105, jak powy żej

Nośność jednej śruby przy docisku pionowym wynosi F b,ver,Rd =M2

w bu, b1

dt f k

Tabela 3.4

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

2

0

2

d p

d e

=

5,2;7,1

22604,1;7,1

22408,2min = min(3,39; 2,12; 2,5) = 2,12

α b =

0,1;;

41

3min

bu,

ub

0

1

f f

d p

=

0,1;430800

;41

22370

min

= min(0,81; 1,86; 1,0) = 0,81

F b,ver,Rd = 31025,1

92043081,012,2= 106 kN

No śność jednej śruby przy docisku poziomym wynosi F b,hor,Rd =M2

w bu, b1

dt f k Tabela 3.4

k 1 =

5,2;7,14,1min

0

1

d p

=

5,2;7,12270

4,1min

= min(2,75; 2,5) = 2,5

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

2

0

b2,

f f

d p

d

e=

0,1;430800

;41

22360

;223

40min

= min(0,61; 0,81; 1,86; 1,0) = 0,61

F b,hor,Rd = 31025,1

92043061,05,2= 94 kN

V Rd =22

9410105,0

10610022,01

10

= 624 kN

V Ed = 350 kN ≤ 624 kN, OK




5 – 45

3.2.2. Nośność blachy przyk ładki środnika przy ścinaniu

e

e

1

11

1

50 50

2e

= 40

= 40

60

V Ed

p

p 2

(n= 280

- 1)



3.2.2.1. Nośność przekroju brutto przy ścinaniu

V Rd,g =M0

py, p p

327,1

f t h= 310

0,1327,1

27510360= 450 kN

Poz. źr. nr ( 8)

3.2.2.2. Nośność przekroju netto przy ścinaniu

V Rd,n =M2

pu,netv,

3

f A

Poz. źr. nr [ 8]

Pole przekroju netto, Av,net = 0 p p nd ht = 22536010 = 2500 mm 2

V Rd = 31025,13

4302500 = 497 kN


V Rd,b = 3

M0

nv py,

M2

nt pu,10

3

5,0

A f A f

Poz. źr. nr [ 8]

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu, Ant = 022 p 5,1 d e pt

= 770225,1506010 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu, Ant = 011 p p )5,0( d neht

= 221022)5,05(4036010 mm 2

V Rd,b =0,13

221027525,1

7704305,0= 483 kN

V Rd,min = min(450; 497; 483) = 450 kN

V Ed = 350 kN ≤ 450 kN, OK




5 – 46

3.2.3. Nośność blachy przyk ładki środnika przy zginaniuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd Poz. źr. nr [ 8]2,73 z = 2,73 80 = 218 mmh p = 360 mm > 218 mmWówczas RdV

RdEd V V , OK 3.2.4. Nośność blachy przyk ładki środnika przy wyboczeniuWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd

t p/0,15 =15,0

10= 67 mm

Poz. źr. nr [ 8]

z = 80 mm > 67 mm

V Rd =

M0

py, pel,

M1

LT p, pel, ;6,0

min

f

z

W f

z

W

f p,LT z normyBS5950-1,Tabela 17(patrzZałącznik A)

W el,p =6

2 p p ht

216000636010 2

mm 3

z p = 80 mm

λLT =

2/1

2 p

p p

5,18,2

t

h z =

2/1

2105,1

360508,2

= 31

f p,LT jest uzyskane poprzez interpolacj ę z Za łącznika A. f p,LT = 274 N/mm 2

V Rd =

33 10

0,1275

80216000

;100,16,0

27480

216000min

= 743;1233min = 743 kN

V Ed = 350 kN ≤ 743 kN, OK 3.2.5. Nośność środnika belki przy ścinaniu3.2.5.1. Nośność na ścinanie i rozerwanie blokoweWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min

V Rd,min = min( V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )t w

e

h e = 177

= 90

= 9

( n 1 1- 1) p= 280

1,b




5 – 47


V Rd,g =M0

by,wbv,

3

f A

Poz. źr. nr [ 8]

Pole przekroju środnika belki poddawane ścinaniu, Av,wb = f wf 22 t r t bt A

= 7,1524297,15210211700 = 6001 mm 2

η hwt w = 96,5150,1 = 4640 mm 2

V Rd,g = 3100,13

2756001= 953 kN


V Rd,n =M2

bu,netwb,v,

3 f A Poz. źr. nr [ 8]

Pole przekroju netto, Av,wb,net = w01 t d n A = 92256001 = 5011 mm 2

V Rd,n = 31025,13

4305011 = 995 kN


V Rd,b =M0

nv by,

M2

nt bu,

3

5,0

A f A f

Poz. źr. nr [ 8]

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu, Ant = 0 b,22 p 5,1 d e pt

603225,140609 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu, Anv

= 0111 b1, p )5,0(1 d n pnet

= 22)15(7015909 = 2538 mm 2

V Rd,b = 3100,13

2538275

25,1

6034305,0

= 507 kN

V Rd,min = min(953; 995; 507) = 507 kN

V Ed = 350 kN ≤ 507 kN, OK

3.2.5.2. Interakcja ścinania i zginania w drugim rz ędzie śrub Nie dotyczy




5 – 48

3.2.5.3. Interakcja ścinania i zginania w belce bez wyci ęciaInterakcja ścinania i zginania w środniku belki

15,0

pt =

15,0

10= 67 mm

Poz. źr. nr [ 4]

z = 80 mm > 67 mm

Z tego powodu trzeba wykona ć tę kontrol ę.

Warunek podstawowy: V Ed ( z + p2/2) M cBC,Rd + F pl,AB,Rd (n1 – 1) p1

F pl,BC,Rd =

;

3

1min

M0

by,w11

f t pn

M2

bu,w0111

3

11

f t d n pn

F pl,BC,Rd =

;10

0,1327597015min 3

310

25,13430922157015

= min(400;343) = 343 kN

V BC,Ed jest si łą ścinaj ącą na odcinku BC środnika belki

V BC,Ed = V Ed – (V Rd,min. – F pl,BC,Rd ) ale ≥ 0

V BC,Ed = 350 – (953 – 343) = -260 kN

Dlatego V BC,Ed = 0 kN

Poniewa ż V BC,Ed ≤ 0,5 F pl,BC,Rd to M c,BC,Rd = 211

M0

w by, 16

pnt f

M c,BC,Rd = 62 1070150,169275

= 32 kNm

F pl,AB,Rd =

;

3min

M0

by,w2 b2,

f t pe

M2

bu,w02 b2,

3

23

f t d pe

=

;10

0,13

27596040min 3

310

25,13

430922236040

= min(143; 120) = 120 kN

M cBC,Rd + F pl,AB,Rd (n1 – 1) p1 = 32 + 120(5 – 1)70 10- 3 = 66 kNm

V Ed ( z + p2/2) = 350(80 + 60/2) 10 -3 = 38 kNm

Dlatego V Ed ( z + p2/2) M cBC,Rd + F pl,AB,Rd (n1 – 1) p1 OK

3.2.6. Nośność przy zginaniu w wycięciu Nie dotyczy




5 – 49

3.2.7. Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciami Nie dotyczy

3.2.8. Nośność spoinyBlacha przyk ładki środnika ze stali S275

Warunek podstawowy: a ≥ 0,48 t p Poz. źr. nr [ 8]

0,48 t p = 1048,0 = 4,8 mm

a = 5,7 mm ≥ 0,48 t p OK

3.3. Kontrole ciągnienia3.3.1. Nośność blachy przyk ładki środnika i grupy śrub

p

p

p

p

e 1

1

2e

h

= 50

= 40

= 40= 70

= 70

= 70

= 70e

p 2

1

1

1

1

pEdF

= 60

= 350 kN

3.3.1.1. Nośność ś rub przy ścinaniuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = n b F v,u Poz. źr. nr [ 8]

F v,u =Mu

ubv

A f

= 3101,1

2458006,0 = 107 kN

F Rd = 10710 = 1070 kN F Ed = 350 kN ≤ 1070 kN OK

3.3.1.2. Nośność ś rub blachy przyk ładki środnika przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = n b F b,hor,u,Rd Poz. źr. nr [ 8]

F b,hor,u,Rd =Mu

p pu, b1

dt f k




5 – 50

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d p

d e

=

5,2;7,1

22

704,1;7,1

22

408,2min = 5,2;75,2;39,3min = 2,5

α b =

0,1;;

41

3;

3min

pu,

ub

0

2

0

2

f f

d p

d e =

0,1;430800

;41

22360

;223

50min

= 0,1;86,1;66,0;75,0min = 0,66

F b,hor,u,Rd = 3101,1

102043066,05,2= 129 kN

F Rd = 12910 = 1290 kN

F Ed = 350 kN ≤ 1290 kN, OK

3.3.1.3. Nośność blachy przykładki środnika przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = nRd, bRd, ;min F F


F Rd,n =Mu

pu,net9,0

f A

Poz. źr. nr [ 8]

Anet = 10 p p nd ht = 52236010 = 2500 mm 2

F Rd,n = 3101,1

43025009,0 = 880 kN


Przypadek 1

F Rd,b =M0

nv py,

Mu

nt pu,

3

A f A f

Poz. źr. nr [ 8]

Ant = t p[(n1 – 1) p1 – (n1 – 1)d 0] = 10[(5 – 1) 70 – (5 – 1)22] = 1920 mm 2

15402223

605010223

2 022 pnv

d pet A mm 2

F Rd,b = 3100,13

15402751,11920430

= 995 kN

Przypadek 2

Ant

= 01111 p

5,01 d n pnet

Ant = 225,0570154010 = 2210 mm 2




5 – 51

Anv =

022 p 23

d pet =

2223

605010 = 770 mm 2

F Rd,b = 310

0,13

770275

1,1

2210430

= 986 kN

F Rd = 986;995;880min = 880 kN

F Ed = 350 kN ≤ 880 kN, OK

3.3.2. Nośność środnika belki

e

2

1

e

=70

=90

=40

=60 p

pF Ed

1,b

2,b

3.3.2.1. Nośność ś rub środnika belki przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd


F b,hor,u,Rd =Mu

w bu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

b1,

d p

d

e

=

5,2;7,12270

4,1;7,12290

8,2min = 5,2;75,2;8,9min = 2,5

α b =

0,1;;413;3min

bu,

ub

0

2

0

b2, f f d pd

e= 0,1;430800;41223 60;223 40min

= 0,1;86,1;66,0;61,0min = 0,61

F b,hor,u,Rd = 3101,1

92043061,05,2= 107 kN

F Rd = 10710 = 1070 kN

F Ed = 350 kN ≤ 1070 kN OK




5 – 52

3.3.2.2. Nośność ś rodnika belki przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = nRd, bRd, ;min F F


F Rd,n =Mu

bu,wbnet,9,0

f A

Anet,wb = w10wbw t nd ht = 95223609 = 2250 mm 2

F Rd,n = 3101,1

43022509,0 = 792 kN


F Rd,b =M0

nv by,

Mu

nt bu, 3/

A f A f

0111wnt 11 d n pnt A

= 1728221570159 mm 2

12062223

60409223

2 02 b,2wnv

d pet A mm 2

F Rd,b =3

100,13

12062751,11728430

= 867 kN

(Przypadek 2 dotyczy wy łącznie belek z wyci ęciami).

F Rd = 867;792min = 792 kN

F Ed = 350 kN ≤ 792 kN, OK

3.3.3. Nośność spoinyWymiary spoiny okre ślone dla ścinania s ą wystarczaj ące dla no śności przyciągnieniu, poniewa ż spoina ma pe łną wytrzyma łość.




5 – 53

4 PODWÓJNEŁĄCZNIKI KĄTOWEŚRODNIKA

Jeśli nie podano inaczej, poni ższe zasady projektowania zosta ły opracowane na

podstawie zasad ustalonych dla blach doczo łowych o niepe łnej wysoko ści i dla blach przyk ładki środnika, pochodz ących z pozycji źród łowej nr 8.


p

p

p

1

1

1

3t

t f

f t pac

ach

h b

1 3

5

6

4

2

9

10

7

8

1 Długość łącznika hac 0,6hb 2 Lico belki lub słupa3 Występ końcowy g h, około 10 mm4 Dwa rzędy śrub5 Średnica śruby, d

6 Średnica otworu, d 0. d 0 = d + 2 mm dla d 24 mm; d 0 = d + 3 mm dla d > 24 mm7 Odstęp 10 mm8 Belka podparta (jedno wycięcie)9 Belka podparta (dwa wycięcia)10 Belka podpierająca




5 – 54

4.2 Kontrole ścinania pionowego4.2.1 Nośność grupy śrub4.2.1.1 Strona belki podpartej

No ś no ść ś rub przy ś cinaniu

p p

p p

p p

z z

1 1

1 1

1 1

Ed Ed EdV V V z

1 1 1

1 Zakładany kierunek działania sił ścinających


V Rd =2

b2

b

Rdv, b

)()(12

nn

F n


F v,Rd =M2

ubv

A f

gdzie: A jest polem przekroju śruby, w której wyst ę puj ą napr ężenia

rozci ągające, As αv = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8


M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności śrubW przypadku jednego pionowego rz ędu śrub ( n2 = 1)

α = 0 i β = 111 16

pnn z

W przypadku dwóch pionowych rz ędów śrub ( n2 = 2)

α = I

zp2

2 i β = 12

11 n

I zp

I = 21

211

22

1 161

2 pnn p

n

z jest odleg łością poprzeczn ą od lica elementu podpieraj ącego dośrodka grupy śrub




5 – 55

No ś no ść ś rub łą czników k ą towych przy docisku

ez Ed Ed2 2

e e

e

e p

p

2 2

1

11

2

1

z V V

1

Jeden rz ąd Dwa rzędy

1 Sprawdzić nośność łącznika przy docisku poddanego obciążeniu mimośrodowemu


V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

12

F

n F

n

n

No śność jednej śruby przy docisku wynosi F b,Rd =M2

u b1

dt f k

No śność jednej śruby łącznika k ątowego przy docisku pionowym wynosi:

F b,ver,Rd =M2

acacu, b1

dt f k

No śność jednej śruby łącznika k ątowego przy docisku poziomym wynosi:

F b,hor,Rd =M2

acacu, b1

dt f k

α, β i M2 zdefiniowano wcze śniej.Dla F b,ver,Rd :

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

2

0

2

d p

d e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

acu,

ub

0

1

0

1

f f

d p

d e

Dla F b,hor,Rd :

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d p

d e

α b =

0,1;;4,13;3min

acu,

ub

0

2

0

2

f f

d p

d e




5 – 56

No ś no ść ś rub ś rodnika belki przy docisku

1,b

Ed

e 2,bhg

e1,b

Ed

e 2,bhg

e

p 2

z z

p1 p 1

V V 1 1 Sprawdzić grupę śrub przy docisku poddaną obciążeniu mimośrodowemu


V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

1

F

n F

n

n

F b,ver,Rd =M2

w bu, b1

dt f k

F b,hor,Rd =M2

w bu, b1

dt f k

α, β i M2 zdefiniowano wcze śniej

Dla F b,ver,Rd,

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

2

0

b2,

d

p

d

e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

1

0

b1,

f f

d p

d

e

Dla F b,hor,Rd

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

b1,

d p

d

e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

2

0

b2,

f f

d p

d e




5 – 57

4.2.1.2 Strona belki podpieraj ącejWarunek podstawowy:

V Ed F Rd

F Rd jest no śnością grupy śrub [EN 1993-1-8, §3.7(1)]

Jeżeli ( F b,Rd )max F v,Rd to F Rd = F b,Rd

Jeżeli ( F b,Rd )min F v,Rd ( F b,Rd )max to F Rd = ns( F b,Rd )min

Jeżeli F v,Rd ≤ ( F b,Rd )min to F Rd = 0,8 ns F v,Rd



F v,Rd =M2

ubv

A f [EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

gdzie:

v = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8




F b,Rd jest no śnością jednej śruby przy docisku

F b,Rd =M2

acacu, b1

dt f k [EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

gdzie:

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym blach przy docisku

Dla śrub ko ńcowych (równolegle do kierunku przenoszenia obci ążenia)

b = min

0,1;;

3 acu,

ub

0

1

f

f

d e

Dla śrub wewn ętrznych (równolegle do kierunku przenoszeniaobci ążenia)

b = min

0,1;;

41

3 acu,

ub

0

1

f f

d p

Dla śrub skrajnych (prostopadle do kierunku przenoszenia obci ążenia)

k 1 = min

5,2;7,18,20

2

d e




5 – 58

4.2.2 Nośność łączników kątowych przy ścinaniu

ez Ed Ed2 2

e e

e

e p

p

2 2

1

11

2

1

z V V

Jeden rz ąd Dwa rzędy

4.2.2.1 Strona belki podpartejWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min



V Rd,g =M0

acy,acac

327,12

f t h

Uwaga: We wspó łczynniku 1,27 uwzgl ędniono redukcj ę nośności przyścinaniu spowodowa ną nominalnym zginaniem p łaskim wytwarzaj ącymnapr ężenie w śrubach. [9]


V Rd,n =M2

acu,netv,

32

f A

Av,net = 01acac d nht


V Rd,b =

M0

nvacy,

M2

ntacu,

3

5,02

A f A f

Anv = 011acac )5,0( d neht

W przypadku jednego rz ędu śrub:

Ant = 02ac 5,0 d et

W przypadku dwóch rz ędów śrub:

Ant = 022ac 5,1 d pet





5 – 59

4.2.2.2 Strona belki podpieraj ącej

e

e e

1

1

1 1

1

Ed EdEd Ed2 22 2

2 2e e

V V V V

p p

1 2

1 Przekrój krytyczny poddawanyścinaniu i dociskowi2 Ścinanie blokowe — sprawdzić zniszczenie w wyniku oderwania części zacienionej




V Rd,g =M0

acy,acac

327,12

f t h

Uwaga: we wspó łczynniku 1,27 uwzgl ędniono redukcj ę nośności przy ścinaniuspowodow aną nominalnym zginaniem p łaskim wytwarzaj ącym napr ężeniew śrubach [9].


V Rd,n =M2

acu,netv,

32

f A

Av,net = 01acac d nht


V Rd,b =

M0

nvacy,

M2

ntacu,

3

5,02

A f A f

Ant = 02ac 5,0 d et

Anv = 011acac )5,0( d neht





5 – 60

4.2.3 Nośność środnika belki przy ścinaniu

t f

f f t t

1,b 1,b

ee e

Ed Ed Ed

e

hh

e e e2,b 2,b 2,bh h hg g g

e1,be

1,b

e

Ed

h

e 2,bhg

e

e

Ed

h e

Ed

h

hg

1,b1,b

hg

ee

h

p 2e 2,b

p 2e 2,b

p 2

p

p

p

p

p

p

1

1

1

1

1

1

V V V

V V V

1

3

2 2

3

4

1

4

2 2

3 3

1 Przekrój krytyczny przyścinaniu prostym2 Zniszczenie spowodowane ścinaniem3 Zniszczenie spowodowane rozciąganiem4 Ścinanie blokowe — zniszczenie w wyniku oderwania części zacienionej

4.2.3.1 Nośność na ścinanie i rozerwanie blokoweWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min



V Rd,g =M0

by,wbv,

3

f A

Av,wb = A – 2bt f + ( t w + 2 r )t f ale ≥ η hwt w dla belki bez wyci ęcia Av,wb = ATee – bt f + ( t w + 2 r )t f /2 dla belki z jednym wyci ęciem




5 – 61

Av,wb = t w (e1,b + (n1 –1) p1 + he) dla belki z dwoma wyci ęciami

η jest wspó łczynnikiem pochodz ącym z normy EN 1993-1-5(jego warto ść może by ć zachowawczo przyj ęta jako 1,0)



V Rd,n =M2

bu,netwb,v,

3

f A

Av,wb,net = Av,wb – n1d 0t w


V Rd,b =M0

nv by,

M2

nt bu,

3

5,0

A f A f

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub, Ant = 0 b2,w 5,0 d et


02 b2,w 23

d pet

Anv = 0111 b1,w )5,0()1( d n pnet


4.2.3.2 Interakcja ścinania i zginania w drugim rz ędzie śrub, jeśli długość wycięcia l n > (e 2,b + p 2)

e

Ed

h e

Ed

h

hg

1,b1,b

hg

ee

e 2,b p 2

n

e 2,b p 2

n

p 1 p 1

V V

l l

1

1 Przekrój krytyczny przyścinaniu prostym

Warunek podstawowy: V Ed ( g h+e2,b + p2) M c,Rd [Pozycja źród łowa nr 4]

M c,Rd jest no śnością przy zginaniu belki z wyci ęciem/wyci ęciami w miejscu po łączenia w obecno ści si ł ścinaj ących.




5 – 62

Belka z jednym wyci ę ciem:


M c,Rd =M0

Nel, by,

W f


M c,Rd =

2

Rd N, pl,

Ed

M0

Nel, by, 12

1V

V W f

V pl,N,Rd = min( V Rd,g ; V Rd,b )




M c,Rd = 2e111

M0

w by,1

6h pne

t f


M c,Rd =

2

RdDN, pl,

Ed2e111

M0

w by, 12

116 V

V h pne

t f

V pl,DN,Rd = min( V Rd,g ; V Rd,b )


ee

Ed Ed

e

h

h hg g

1,be

e

Ed

e

Ed

h

hg

1,b1,b

h

ee

n n

h

nn

1 111

1,b

p p p p

g

V V V V

2,b 2,b

l l l l

ee

1

h

2 2 1 Przekroje krytyczne2 Do wycięcia lub pasa belki

Interakcja ścinania i zginania w wyci ęciu.

4.2.4.1 W przypadku jednego lub dwóch rz ędów śrub, jeś li x N ≥ 2d :V Ed ( g h + l n) M v,N,Rd [Pozycja źród łowa nr 4]

M v,N,Rd jest no śnością belki przy zginaniu w miejscu wyci ęcia w obecno ścisił ścinaj ących




5 – 63

Belka z jednym wyci ę ciem


M v,N,Rd =M0

Nel, by,

W f


M v,N,Rd =

2

Rd N, pl,

Ed

M0

Nel, by, 1

21

V V W f



M v,DN,Rd = 2e11 b1,

M0

w by,)1(

6

h pnet f


M v,DN,Rd =

2

RdDN, pl,

Ed2e11 b1,

M0

w by, 1

211

4 V V

h pnet f

4.2.4.2 W przypadku dwóch rzędów śrub, jeś li x N < 2d :max ( V Ed ( g h + l n); V Ed ( g h + e2,b + p2)) ≤ M v,N,Rd [Pozycja źród łowa nr 4]

M v,N,Rd = M c,Rd z poprzedniej kontroli

gdzie:


V pl,N,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w przypadku belek z jednym wyci ęciem

=M0

by, Nv,

3

f A

Av,N = ATee – bt f + ( t w + 2 r )

2

f t

V pl,DN,Rd jest no śnością przy ścinaniu w wyci ęciu w przypadku belek z dwoma wyci ęciami

=M0

by,DNv,

3

f A

Av,DN = t w (e1,b + (n1 – 1) p1 + he)

gdzie:





5 – 64

4.2.5 Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciamin

h h

n

n

d d

d

nt nt

nb

l l

l

b b


Warunek podstawowy, wyci ęcie w jednym pasie: [5],[6]

d nt h b / 2 oraz:


l n 3

w b

b

/

160000

t h

hdla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3

w b

b

/

110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)


max (d nt; d nb) h b / 5 oraz:


l n 3w b

b160000

t h

hdla h b / t w > 54,3 (stal S275)


l n 3

w b

b110000

t h

hdla h b / t w > 48,0 (stal S355)

Jeżeli d ługość wyci ęcia l n przekracza te warto ści graniczne, nale ży zastosowa ć odpowiednie usztywnienie lub nale ży sprawdzi ć wyci ęcie pod k ątem zgodno ściz informacjami podanymi w pozycjach źród łowych 5, 6 i 7.W przypadku elementów wykonanych ze stali S235 i S460 nale ży zapozna ć się

z pozycjami źród łowymi 5, 6 i 7.




5 – 65


4.3.1 Nośność łączników kątowych i grupy śrub4.3.1.1 Nośność łączników kątowych przy zginaniu

e

e

1

1

1

1

1

2e p

p

p

p

3

FEd

1

1 Przekroje krytyczne

W przypadku łączników k ątowych poddawanych zginaniu mog ą wyst ą pić trzymodele zniszczenia:

Model 1: ca łkowite uplastycznienie blachy

Model 2: zniszczenie śrub z uplastycznieniem blachy

Model 3: zniszczenie śrub

Warunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = min( F Rd,u,1 , F Rd,u,2 , F Rd,u,3 )

Model 1 (ca łkowite uplastycznienie łączników k ątowych)

F Rd,u,1 =

nmemn

M en

w

uRd, pl,1,w

2

28[EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

Model 2 (zniszczenie śrub z uplastycznieniem łączników k ątowych)

F Rd,u,2 =nm

F nM uRd,t,uRd, pl,2, Σ2[EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

Model 3 (zniszczenie śrub)

F Rd,u,3 = uRd,t,Σ F [EN 1993-1-8, Tabela 6.2]

F t,Rd,u =Mu

ub2

A f k




5 – 66

gdzie:

M pl,1,Rd,u =Mu

acu,2aceff Σ25,0

f t l

M pl,2,Rd,u = M pl,1,Rd,u

m =2

8,022 acw3 r t t p

n = emin ale n ≤ 1,25 m gdzie emin = e2

ew =4wd

d w jest średnic ą podk ładki

k 2 = 0,63 dla śrub z ł bem wpuszczanym

= 0,9 w innych przypadkach


Σl eff jest efektywn ą długo ścią przegubu plastycznego


e1A = e1 ale ≤ 2

)2(5,0 0w3

d r t p

p1A = p1 ale ≤ 0w3 2 d r t p

4.3.1.2 Nośność śrub przy ścinaniuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = 2 n b F v,u

F v,u =Mu

ubv

A f

gdzie:



4.3.1.3 Nośność śrub łączników kątowych przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = 2n b F b,hor,u,Rd

F b,hor,u,Rd =Mu

acacu, b1

dt f k




5 – 67

gdzie:

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min0

1

0

1

d p

d e

α b =

0,1;;

41

3;

3min

acu,

ub

0

2

0

2 f f

d p

d e


Przypadek 1

1 2 4

2 4

Przypadek 2

1 Belka bez wycięcia

2 Belka z wycięciami4 Podwójnyłącznik kątowy

Warunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd,b

F Rd,b =M0

nvacy,

Mu

ntacu,

3

A f A f

Przypadek 1:

Ant = 0111ac 112 d n pnt

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub: Anv = 02ac 5,04 d et


022ac 23

4 d pet

Przypadek 2:

Ant = 01111ac 5,012 d n pnet

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub: Anv = 02ac 5,02 d et


022ac 23

2 d pet




5 – 68


1,b

1,b

1,b

1,b

e

e

e

e

p

p

p

p

p

p

p

p

p

p

p

p

2,b

2,b

2,b

2,b

p

p

2

2

e

e

e

e

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1Ed Ed

Ed Ed

F F

F F

4.3.2.1 Nośność śrub środnika belki przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd


F b,hor,u,Rd = Mu

bw, bu, b1

dt f k

gdzie:

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2

0

1

0

b1,

d p

d e

α b =

0,1;;

41

3;

3 bu,

ub

0

2

0

b2,

f f

d p

d

e

αv = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8


4.3.2.2 Nośność środnika belki przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd,n

F Rd,n =Mu

bu,wbnet,9,0

f A

gdzie: Anet,wb = w10acw t nd ht




5 – 69


Przypadek 1

1 2 4

2 4

Przypadek 2

1 Belka bez wycięcia2 Belka z wycięciami4 Podwójnyłącznik kątowy


F Rd,b =M0

nv by,

Mu

nt bu,

3

A f A f

Przypadek 1:

Ant = 0111w 11 d n pnt



02 b,2w23

2 d pet

Przypadek 2 (tylko belki z wyci ęciami):

Ant = 0111 b,1w

5,01 d n pnet



02 b,2w23

d pet



5 – 70

4.4 Przykład praktyczny:Łączniki kątowe środnika 1 z 15


4. Łączniki kątowe środnikaSzczegó ły i dane

40

40

70

70

70

70

70

50

450 kN

370 kNIPE A 550

S275

50 40

10


Łączniki k ątowe: 2/90 90 10, S275Śruby: M20 8.8



Tytuł 4.4 Przyk ład praktyczny — Łą czniki k ą towe środnika 2 z 15

5 – 71


Siły obliczeniowe

V Ed = 450 kN



No śność grupy śrub

Strona belki podpartej

No śność śrub przy ścinaniu 962 kN

No śność śrub łączników k ątowych przy docisku 1075 kN


Strona belki podpieraj ącej

No śność 902 kN

No śność łączników k ątowych przy ścinaniu

Strona belki podpartej

No śność przy ścinaniu 954 kN

Strona belki podpieraj ącej

No śność przy ścinaniu 954 kN

No śność środnika belki przy ścinaniu

No śność na ścinanie i rozerwanie blokowe No śność przy ścinaniu 501 kN

Interakcja ścinania i zginaniaw drugim rz ędzie śrub ND.




No śność łączników k ątowych i grupy śrub

No śność łączników k ątowych przy zginaniu 696 kN No śność śrub przy ścinaniu 1284 kN

No śność śrub łączników k ątowych przy docisku 1428 kN

No śność na rozerwanie blokowe 2060 kN

No śność środnika belki


No śność środnika belki przy rozci ąganiu 944 kN

No śność na rozerwanie blokowe 927 kN




5 – 72

4.1. Zalecane szczegó łyŁączniki grubo ść: 10 mm

Długo ść, hac = 430 mm > 0,6 h b, OK

Jeśli nie podanoinaczej, wszystkieodno śniki dotycz ą

normyEN 1993-1-8

4.2. Kontrole ścinania pionowego4.2.1. Nośność grupy śrub4.2.1.1. Strona belki podpartejNo ś no ść ś rub przy ś cinaniu


V Rd =2

b2

b

Rdv, b

)()(12

nn

F n

F v,Rd =M2

ubv

A f


2458006,0= 94 kN

W przypadku jednego pionowego rz ędu śrub (tj. n2 = 1 i n1 = 6), α = 0

β =111 )1(

6

pnn

z =

70166

506= 0,102

A zatem V Rd =22 )6102,0()60(1

9462 = 962 kN

V Ed = 450 kN ≤ 962 kN, OK


Warunek podstawowy: V Ed ≤ V b,Rd

V b,Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

12

F

n F

nn

α = 0 i β = 0,102, jak powy żej

No śność jednej śruby przy docisku pionowym, F b,ver,Rd =M2

acacu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,18,2min

0

2

d

e=

5,2;7,12240

8,2min = 5,2;39,3min

= 2,5




5 – 73

α b =

0,1;;

41

3;

3min

acu,

ub

0

1

0

1

f f

d p

d e

=

0,1;430

800

;25,0223

70

;223

40

min = 0,1;86,1;81,0;61,0min

α b = 0,61

F b,ver,Rd = 31025,1

102043061,05,2= 105 kN

No śność jednej śruby przy docisku poziomym, F b,hor,Rd =M2

acacu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d

p

d

e

=

5,2;7,12270

4,1;7,12240

8,2min = 5,2;75,2;39,3min = 2,5

α b =

0,1;;

3min

acu,

ub

0

2

f f

d e

=

0,1;430800

;223

40min

= 0,1;86,1;61,0min = 0,61

F b,hor,Rd = 31025,1

102043061,05,2= 105 kN

V Rd =22

1056102,0

105601

62

= 1075 kN

V Ed = 450 kN ≤ 1075 kN, OK




5 – 74

No ś no ść ś rub ś rodnika belki przy docisku

h e

= 35011

e 1,b

t w

= 90

(n -1) p

e2,b

= 9

= 40

= 107


V Rd =2

Rdhor, b,

b2

Rdver, b,

b

b

1

F

n F

n

n

α = 0 i β = 0,102, jak powy żej

No śność jednej śruby przy docisku pionowym wynosi

F b,ver,Rd =M2

w bu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,18,2min

0

b2,

d

e=

5,2;7,12240

8,2min = 5,2;4,3min

= 2,5

α b =

0,1;;

41

3;

3min

bu,

ub

0

1

0

b1,

f f

d p

d

e=

0,1;430800

;41

22370

;223

90min

= 0,1;86,1;81,0;36,1min = 0,81

F b,ver,Rd = 31025,1

92043081,05,2= 125 kN

No śność jednej śruby przy docisku poziomym,

F b,hor,Rd =M2

w bu, b1

dt f k




5 – 75

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

b1,

d p

d

e

=

5,2;7,1

22

704,1;7,1

22

908,2min = 5,2;75,2;75,9min = 2,5

α b =

0,1;;

3min

bu,

ub

0

b2,

f f

d

e=

0,1;430800

;223

40min

= 0,1;86,1;61,0min = 0,61

F b,hor,Rd = 31025,1

92043061,05,2= 94 kN

V Rd =22

946102,0

125601

6

= 583 kN

V Ed = 450 kN ≤ 583 kN, OK

4.2.1.2. Strona belki podpieraj ącej

e 1 = 40

= 40

e 1 = 40

Ed Ed2 2

Ed

= 350(n -1) p 11

V V

V = 450 kN

e 2

Warunek podstawowy: RdEd F V

No śność obliczeniowa grupy śrub, Rd F :

Jeżeli Rdv,maxRd b, F F to Rd b,Rd Σ F F

Jeżeli maxRd b,Rdv,minRd b, )()( F F F to minRd b,sRd )( F n F

Jeżeli minRd b,Rdv, F F to Rdv,sRd 8,0 F n F



ubv

A f




5 – 76


2458006,0= 94 kN


V b,Rd =M2

acacu, b1

dt f k

Dla śrub skrajnych, k 1 = )5,2;7,18,2min(0

2

d e

= )5,2;7,12240

8,2min(

= )5,2;39,3min( = 2,5

Dla śrub ko ńcowych, α b = )0,1;;3

min(acu,

ub

0

1

f f

d e

= )0,1;430800

;223

40min(

= )0,1;86,1;61,0min( = 0,61

Dla śrub wewn ętrznych, α b = )0,1;;41

3min(

acu,

ub

0

1

f f

d p

= )0,1;430800

;41

22370

min( = )0,1;86,1;81,0min(

= 0,81

Śruby ko ńcowe, minRd b,endRd, b, F F 31025,1

102043061,05,2

105 kN

Śruby wewn ętrzne, maxRd b,inner Rd, b, F F 31025,1

102043081,05,2

139 kN

94 kN < 105 kN wi ęc F v,Rd < ( F b,Rd )min

90294128,08,0 Rdv,sRd F n F kN

EdV = 550 kN ≤ 902 kN, OK

4.2.2. Nośność łączników kątowych przy ścinaniu4.2.2.1. Strona belki podpartejWarunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min



V Rd,g =M0

acy,acac

327,12

f t h= 310

0,1327,1

275104302 = 1076 kN




5 – 77


V Rd,n =M2

acu,netv,

32

f A

Pole przekroju netto, Av,net = 01acac d nht = 22643010 = 2980 mm 2

V Rd,n = 31025,13

43029802 = 1184 kN


V Rd,b =

M0

nvacy,

M2

ntacu,

3

5,02

A f A f

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu, Ant = 02ac 5,0 d et

= 225,04010 = 290 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu, Anv = 011acac )5,0( d neht

= 22)5,06(4043010 = 2690 mm 2

V Rd,b = 3100,13

269027525,1

2904305,02

= 954 kN

V Rd,min = 954 kN

V Ed = 450 kN ≤ 954 kN, OK

4.2.2.2. Strona belki podpieraj ącej

e 1 = 40

= 40

e 1 = 40

Ed Ed2 2

Ed

= 350(n -1) p 11

V V

V = 450 kN

e 2

1

1 Zniszczenie spowodowane ścinaniem blokowym

Warunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min V Rd,min = min( V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )




5 – 78


V Rd,g =M0

acy,acac

327,12

f t h= 310

0,1327,1

275104302 = 1076 kN


V Rd,n =M2

acu,netv,

32

f A

Pole przekroju netto, Av,net = 01acac d nht = 22643010 = 2980 mm 2

V Rd,n = 31025,13

43029802 = 1184 kN


V Rd,b =

M0

nvacy,

M2

ntacu,

3

5,02

A f A f

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu, Ant = 02ac 5,0 d et

= 225,04010 = 290 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu, Anv = 011acac )5,0( d neht

= 22)5,06(4043010 = 2690 mm 2

V Rd,b = 3100,13

269027525,1

2904305,02

= 954 kN

V Rd,min = 954 kN

V Ed = 450 kN ≤ 954 kN, OK 4.2.3. Nośność środnika belki przy ścinaniu4.2.3.1. Nośność na ścinanie i rozerwanie blokowe

EdV = 450 kN

h ac = 430

Warunek podstawowy: V Ed ≤ V Rd,min V Rd,min = min( V Rd,g ; V Rd,n ; V Rd,b )




5 – 79


V Rd,g =M0

by,wbv,

3

f A

Pole przekroju środnika belki poddawane ścinaniu, Av,wb = A – 2bt f + ( t w + 2 r )t f = 7,1524297,15210211700 Av,wb = 6001 mm 2

η hwt w = 96,5150,1 = 4640 mm 2

V Rd,g = 3100,13

2756001= 953 kN


V Rd,n =M2

bu,netwb,v,

3 f A

Pole przekroju netto, Av,wb,net = w01wbv, t d n A = 92266001 = 4813 mm 2

V Rd,n = 31025,13

4304813 = 956 kN


V Rd,b =

M0

nv by,

M2

nt bu,

3

5,0

A f A f

Pole przekroju netto poddawane rozci ąganiu,

nt A 0 b,2w 5,0 d et

261225,0409 mm 2

Pole przekroju netto poddawane ścinaniu,

nv A 0111 b1,w )5,0(1 d n pnet

22)5,06(7016909

2871 mm 2

V Rd,b = 3100,13

287127525,1

2614305,0

= 501 kN

V Rd,min = min(953; 956; 501) = 501 kN

V Ed = 450 kN ≤ 501 kN, OK

4.2.3.2. Interakcja ścinania i zginania w drugim rz ędzie śrub

Nie dotyczy z uwagi na brak wyci ęcia




5 – 80

4.2.4. Nośność przy zginaniu w wycięciu Nie dotyczy z uwagi na brak wyci ęcia

4.2.5. Stateczno ść miejscowa belki z wyci ęciem/wycięciami Nie dotyczy z uwagi na brak wyci ęcia

4.3. Kontrole ciągnienia4.3.1. Nośność łączników kątowych i grupy śrub4.3.1.1. Nośność łączników kątowych przy zginaniuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

Rozciągana grupa śrub F Ed

u,3Rd,u,2Rd,u,1Rd,Rd ,,min F F F F

Nośność przy ci ągnieniu w przypadku modelu 1, F Rd,u,1 wyra ża się zależnością:

F Rd,u,1 =

nmemn

M en

w

uRd, pl,1,w

2

28


e1A = e1 ale ≤ 2

)2(5,0 0w3

d r t p

222

)1129109(5,0 = 50 mm

e1A = 40 mm

p1A = p1 ale ≤ 0w3 2 d r t p

0w3 2 d r t p = 221129109 = 100 mm

p1A = 70 mm

Σl eff = A11A1 )1(2 pne = 70)16(402 = 430 mm

M pl,1,Rd,u =Mu

acu,2

f eff,1Σ25,0

f t l = 6

2

101,1

4301043025,0= 4,2 kNm

m =2

8,022 acw3 r t t p=

2118,021029109

= 31 mm

25,94

374w

wd

e mm




5 – 81

n = me 25,1;min 2 = 39;40min = 39 mm

F Rd,u,1 =

393125,939312102,425,92398 3

= 696 kN

Nośnośćprzy ci ągnieniu w przypadku modelu 2, F Rd,u,2 wyra ża się zależnością:

F Rd,u,2 =nm


M pl,2,Rd,u = M pl,1,Rd,u = 4,20 kNm

F t,Rd,u =Mu

ub2

A f k

= 3101,1

2458009,0= 160 kN

F Rd,u,2 =3931

1601239102,42 3

= 1190 kN

Nośnośćprzy ci ągnieniu w przypadku modelu 3, F Rd,u,3 wyra ża się zależnością:

F Rd,u,3 = uRd,t,Σ F = 16012 = 1920 kN

F Rd u,3Rd,u,2Rd,u,1Rd, ,,min F F F

F Rd 1920,1190,696min = 696 kN

F Ed = 370 kN ≤ 696 kN, OK

4.3.1.2. Nośność ś rub przy ścinaniu

IPE A 550S275

Ed = 370 kNF

Warunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd F Rd = 2n b F v,u

F v,u =Mu

ubv

A f

= 3101,1

2458006,0= 107 kN

F Rd = 10762 = 1284 kN

F Ed = 370 kN ≤ 1284 kN, OK

4.3.1.3. Nośność ś rub łączników kątowych przy dociskuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd

F Rd = 2n b F b,hor,u,Rd




5 – 82

F b,hor,u,Rd =Mu

acacu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,14,1;7,18,2min

0

1

0

1

d

p

d

e

=

5,2;7,12270

4,1;7,12240

8,2min = 5,2;75,2;39,3min = 2,5

α b =

0,1;;

3min

acu,

ub

0

2

f f

d e

=

0,1;430800

;223

40min

= 0,1;86,1;61,0min = 0,61

F b,hor,u,Rd = 3101,1

102043061,05,2= 119 kN

F Rd = 11962 = 1428 kN

F Ed = 350 kN ≤ 1428 kN, OK


e

e

1

1

= 40

= 40

= 40

70

70

70

70

70

e 2

hacEd = 370 kNF


F Rd,b =M0

nvy,ac

Mu

ntu,ac

3

A f A f

Przypadek 1

Ant = 0111ac 112 d n pnt = 22167016102

= 4800 mm 2

Anv = 02ac 5,04 d et = 225,040104 = 1160 mm 2

F Rd,b = 3100,13

11602751,14800430

= 2060 kN




5 – 83

Przypadek 2

Ant = 01111ac 5,012 d n pnet

Ant = 225,06701640102 = 5380 mm 2

Anv = 02ac 5,02 d et = 225,040102 = 580 mm 2

F Rd,b = 3100,13

5802751,15380430

= 2195 kN

F Ed = 370 kN ≤ 2060 i 2195 kN, OK

4.3.2. Nośność środnika belki4.3.2.1. Nośność ś rub środnika belki przy docisku

= 90

70

70

70

70

70

e 1,b

e 2,b = 40

Ed = 370 kNF

1n



F b,hor,u,Rd = Mu

w bu, b1

dt f k

k 1 =

5,2;7,14,1min

0

1

d p

=

5,2;7,12270

4,1min = 2,5

α b =

0,1;;

3min

bu,

ub

0

b2,

f f

d

e=

0,1;430800

;223

40min = 0,61

F b,hor,u,Rd = 310

1,192043061,05,2

= 107 kN

F Rd = 1076 = 642 kN

F Ed = 370 kN ≤ 642 kN, OK

4.3.2.2. Nośność ś rodnika belki przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd,n

F Rd,n = Mu

bu,

wbnet,9,0

f

A

Anet,wb = w10acw t nd ht = 96224309 = 2682 mm 2




5 – 84

F Rd,n = 3101,1

43026829,0 = 944 kN

F Ed = 370 kN ≤ 944 kN, OK

4.3.2.3. Nośność na rozerwanie blokoweWarunek podstawowy: F Ed ≤ F Rd,b

F Rd,b =M0

nv by,

Mu

nt bu,

3

A f A f

Przypadek 1

Ant = 0111w 11 d n pnt = 221670169

= 2160 mm 2

Anv = 0 b,2w 5,02 d et = 225,04092 = 522 mm 2

F Rd,b = 3100,13

5222751,12160430

= 927 kN

F Ed = 370 ≤ 927 kN, OK

(Przypadek 2 dotyczy wy łącznie belek z wyci ęciami).




5 – 85

5 STYKI SŁUPÓW (TYPU DOCISKOWEGO)

Styki s łupów projektuje si ę przy za łożeniu, że musz ą one wytrzyma ć ściskanie

osiowe oraz — tam gdzie jest to w łaściwe — nominalny moment wywierany przez po łączenie z belkami.

W stykach typu dociskowego obci ążenie osiowe jest przenoszone bezpo średnio przez końce s łupów (w razie potrzeby — w przypadku zmiany rozmiaruseryjnego s łupów — rozdzielone blach ą rozdzielaj ącą), a nie przez blachystyków. Dzi ęki blachom styk ma wystarczaj ącą sztywno ść i no śność przyciągnieniu.


h

h b

b

t

lc

lc

f,uc

w,lc

b p

uc uc

t

h

2

p

p

1

2

3

4

5

6

7

1 Szerokość nakładki środnika 0,5huc 2 Grubość przekładki wielowarstwowejt pa 3 Nakładka środnika z co najmniej 4śrubami M20 klasy 8.8 — patrz Uwagi

W przypadku nakładek zakładanych z dwóch stron grubość t w,uc/2W przypadku nakładki zakładanej z jednej strony grubość t w,uc

4 Nakładka pasa. Wysoko ść: hp 2buc i 225 mm; szerokość: bp buc;grubość: t p t f,uc/2 i 10 mm

5 Śruby (normalnie niespr ężone, montowane w luźnych otworach) — patrz Uwagi6 W razie potrzeby założone przekładki7 Szeroki rozstaw śrub w celu uzyskania sztywności połączenia

Końce s łupów przenosz ące bezpo ś rednio docisk




5 – 86

> 45°

f,uct

1

3

4

5

2

1 Długość łącznika > 0,5huc 2 Łączniki kątowe środnika z co najmniej 2śrubami M20 klasy 8.8 z każdej strony3 Grubość przekładki wielowarstwowejt pa 4 Nakładka pasa jak powyżej5 Grubość blachy rozdzielającej powinna wynosić co najmniej [(h lc – 2t f,lc) – (huc – 2t f,lc)]/

Bezpośredni docisk przenoszony na blach ę rozdzielającą

huc

h lc

t

buc

b lc

b p

t w,lc

L

L j

j

f,uc

h

2

p

p

2

1

3

4

5

6

1 Szerokość nakładki środnika 0,5huc 2 Nakładka środnika z co najmniej 4śrubami M20 klasy 8.83 Nakładka pasa. Wysoko ść: hp 2buc i 450 mm; szerokość: bp (buc – t w,lc – 2r lc)/2;

grubość: t p t f,uc/2 i 10 mm, (r lc = promień zaokr ąglenia między pasem a środnikiem)4 Śruby (normalnie niespr ężone, montowane w luźnych otworach) — patrz Uwagi5 W razie potrzeby założone przekładki

6 Szeroki rozstaw śrub w celu uzyskania sztywności połączenia

Wewnętrzne nak ładki pasa




5 – 87

Uwagi:

1. Rozstaw śrub i odleg łości od kraw ędzi musz ą być zgodne z zaleceniami podanymi w normie EN 1993-1-8:2005.

2. Grubo ść nak ładki pasa powinna by ć równa co najmniej najmniejszej

warto ści z nast ę puj ących: 10, t f,uc /2 i p1/14.3. Grubo ść, o której mowa w uwadze nr 2, jest w wi ększo ści przypadków

wystarczaj ąca do przeniesienia co najmniej 25% maksymalnej si ły ściskaj ącejwyst ę puj ącej w s łupie, zgodnie z wymogami normy EN 1993-1-8[§6.2.7.1(14)].

4. Styki s łupów nale ży umieszcza ć w przybli żeniu 600 mm nad poziomem belki stropowej. Zaleca si ę też zamontowanie co najmniej czterech śrub.W st ężonej konstrukcji s łupy z takimi stykami zachowuj ą się zadowalaj ąco,nawet je śli w rzeczywisto ści po łączenie zachowuje si ę jak przegubsworzniowy. W rzeczywisto ści typowe dociskowe styki s łupów, opisane w

niniejszym przewodniku, zapewniaj ą znacz ącą sztywno ść w obu osiach,choć mniejsz ą od pe łnej sztywno ści.

5. Zgodnie z powszechn ą praktyk ą szeroko ść nak ładki pasa nie powinna by ć większa od szeroko ści pasa dolnego s łupa. Je żeli jednak szeroko ść nak ładki

pasa jest węższa od szeroko ści pasa górnego s łupa, wówczas nale żysprawdzi ć zgodno ść odleg łości od kraw ędzi i od ko ńców z zaleceniamiEurokodu (EN 1993-1-8, Tabela 3.3).

W przypadku wyst ę powania znacznego rozci ągania netto nale ży przestrzega ć poni ższych uwag:

6. Średnica śrub musi by ć równa co najmniej 75% grubo ści przek ładki t pa[11]

.

7. Przek ładka nie powinna sk łada ć się z wi ęcej ni ż czterech warstw [11 ].

8. Dopuszczalna jest tylko jedna zmiana rozmiaru seryjnego s łupa w styku.

9. Jeżeli maj ą zosta ć założone wewn ętrzne i zewn ętrzne nak ładki pasa, ichwielko ść powinna by ć zbli żona do wielko ści podanych na rysunkach, a łącznagrubo ść tych nak ładek musi wynosi ć co najmniej t f,uc/2. Wszystkie nak ładki

powinny mie ć grubo ść równ ą co najmniej 10 mm.




5 – 88

5.2 Kontrole rozciągania5.2.1 Rozciąganie netto5.2.1.1 Skutki rozciągania netto

N Ed, G

M Ed

V Ed

V Ed

) )( (2 2N N Ed, G Ed, GM M

h hEd Ed+ -

Poni żej przedstawiono procedur ę kontroli istnienia rozci ągania nettospowodowanego obci ążeniem osiowym i momentem zginaj ącym [4]:

Jeśli M Ed

≤ 2

GEd, h N , to rozci ąganie netto nie wyst ę puje i podczas doboru

szczegó łowych parametrów styku nale ży uwzgl ędnić jedynie przenoszenieściskania osiowego poprzez bezpo średni docisk.

Jeśli M Ed >2

GEd, h N , to rozci ąganie netto wyst ę puje i nak ładki pasa oraz ich

elementy z łączne powinny zosta ć sprawdzone pod k ątem wytrzyma łości na si łę rozci ągającą F Ed.

F Ed =2

Ed,GEd N

h

M

M Ed jest momentem nominalnym powsta łym w wyniku dzia łania sta łychi zmiennych obci ążeń obliczeniowych (tj. momentem obliczeniowymw słupie) na poziomie stropu znajduj ącego si ę bezpo średnio poni żej styku.

N Ed,G jest osiow ą siłą ściskaj ącą powsta łą wy łącznie w wyniku dzia łaniaobliczeniowych obci ążeń sta łych.

h jest zachowawczo przyj ętą całkowit ą wysoko ścią mniejszego s łupa(w przypadku zewn ętrznych nak ładek pasa) lub odleg łością międzyliniami środkowymi nak ładek pasa (w przypadku wewn ętrznych

nak ładek pasa).Jeśli rozci ąganie netto wywo łuje wi ększe napr ężenie w pasie górnego s łupa ni ż 10%wytrzyma łości obliczeniowej tego s łupa, nale ży wykorzystywa ć śruby spr ężone.




5 – 89

5.2.1.2 Nośność nakładki pasa przy rozci ąganiuEdF

EdF

1

2

3

1 Pas s łupa2 Nakładka pasa3 Przekrój krytyczny

Warunek podstawowy: F Ed ≤ N t,Rd

N t,Rd = min( N pl,Rd ; N u,Rd ; N bt,Rd )

No ś no ść przekroju brutto przy rozci ą ganiu

N pl,Rd jest no śnością plastyczn ą przekroju brutto przy rozci ąganiu

N pl,Rd =M0

py,fp

f A[EN 1993-1-1, §6.2.3(2)]

gdzie:

Afp jest polem przekroju brutto nak ładki (nak ładek) pasa za łożonej na jeden pas


N u,Rd jest no śnością pola przekroju netto przy rozci ąganiu

N u,Rd =M2

pu,netfp,9,0

f A [EN 1993-1-1, §6.2.3(2)]

gdzie:

Afp,net jest polem przekroju netto nak ładki (nak ładek) pasa za łożonej na jeden pas

Afp,net = Afp − n2d 0t p




5 – 90


N bt,Rd jest no śnością na rozerwanie blokowe

W przypadku grupy śrub obci ążonych osiowo: N bt,Rd = V eff,1,Rd

V eff,1,Rd =M0

nvfp, py,

M2

ntfp, pu,

3

A f A f [EN 1993-1-8, §3.10.2(2)]

W przypadku grupy śrub obci ążonych mimo środowo: N bt,Rd = V eff,2,Rd

V eff,2,Rd =M0

nvfp, py,

M2

ntfp, pu,

3

5,0

A f A f [EN 1993-1-8, §3.10.2(3)]

gdzie:

f y,uc jest granic ą plastyczno ści górnego s łupa

f u,uc jest wytrzyma łością górnego s łupa na rozci ąganie

Afp,nv jest polem przekroju netto nak ładki pasa poddawanej ścinaniu

Afp,nv = 2 t p (e1+ (n1 – 1) p1 – (n1 – 0,5) d 0 )

Afp,nt jest polem przekroju netto nak ładki pasa poddawanej rozci ąganiu

Jeżeli p2 ≤ 2e2 Afp,nt = t p ( p2 – d 0 ) (Rysunek A)

Jeżeli p2 > 2e2 Afp,nt = t p (2e2 – d 0 ) (Rysunek B)


Kontrola znacz ą cego rozci ą gania netto:

Jeśliucy,ucf,ucf,

Ed

f bt

F > 0,1 wówczas konieczne jest wykorzystanie śrub spr ężonych [4].

gdzie:t f,uc jest grubo ścią pasa górnego s łupa

2 2 2

1 1

1 1

22 2

Rysunek A

e p e

e

p

e p e

p

e

Rysunek B




5 – 91

bf,uc jest szeroko ścią pasa górnego s łupa

5.2.1.3 Nośność grupy śrub

EdF

2 p 2

EdF

e

p

p

1

1

1

e

1

2

1 Pas s łupa2 Nakładka pasa


F Rd,fp jest no śnością obliczeniow ą grupy śrub [EN 1993-1-8, §3.7(1)]

F Rd = Σ F b,Rd jeśli ( F b,Rd )max ≤ F v,Rd

F Rd = nfp( F b,Rd )min jeśli ( F b.Rd )min ≤ F v,Rd ≤ ( F b,Rd )max

F Rd = nfp F v,Rd jeśli F v,Rd ≤ ( F b,Rd )min

nfp jest liczb ą śrub mi ędzy nak ładk ą pasa a górnym s łupem



F v,Rd =M2

ubv p

A f [EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

gdzie:

v = 0,6 dla śrub klas 4.6 i 8.8; = 0,5 dla śrub klasy 10.9


β p = 1,0 je śli t pa ≤ d /3 [EN 1993-1-8, §3.6.1(12)]

= pa38

9

t d

d jeśli t pa > d /3

t pa jest ca łkowit ą grubo ścią przek ładki




5 – 92


Kontrola d ługiego po łą czenia:

L j jest d ługością połączenia pochodz ącą z normy EN1993-1-8 [1], § 3.8

Jeśli L j > 15 d , obliczeniowa no śność przy ścinaniu F v,Rd powinna zosta ć zredukowana przez pomno żenie jej przez wspó łczynnik redukcyjny β Lf .

d

d L

200

151

jLf

No ś no ść przy docisku

F b,Rd jest no śnością jednej śruby przy docisku

F b,Rd =M2

p pu, b1

dt f k [EN 1993-1-8, Tabela 3.4]

Uwaga: Je żeli grubo ść pasa s łupa jest mniejsza od grubo ści nak ładek pasa,wówczas trzeba równie ż sprawdzi ć nośność pasa s łupa przy docisku.

Śruby ko ńcowe:

b = min

0,1;;

3 pu,

ub

0

1

f f

d e

Śruby wewn ętrzne:

b = min

0,1;;

41

3 pu,

ub

0

1

f f

d p

Śruby skrajne:

k 1 = min

5,2;7,18,20

2

d e

Śruby wewn ętrzne:

k 1 = min

5,2;7,14,10

2

d p

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym blachy przy docisku




5 – 93

No ś no ść ś rub spr ęż onych:

F Ed ≤ F s,Rd

W przypadku po łączeń projektowanych jako bezpo ślizgowe pod dzia łaniemobci ążeń obliczeniowych.

F s,Rd jest obliczeniow ą nośnością na po ślizg

= C p,M3

fss F nk

[EN 1993-1-8, §3.9.1(1)]

gdzie:

k s = 1,0 w przypadku elementów z łącznych montowanychw standardowych lu źnych otworach

(Tabela 3.6 normy EN1993-1-8) [1]

nfs jest liczb ą powierzchni ciernych

μ jest wspó łczynnikiem po ślizgu (Tabela 18 normy EN1090-2 [12])

F p,C = sub7,0 A f [EN 1993-1-8, §3.6.1(2)]

As jest polem przekroju śruby, w której wyst ę puj ą napr ężeniarozci ągające

M3 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności na po ślizg w staniegranicznym no śności

5.3 Kontrola ścinania poziomegoW przypadku styku typu dociskowego zak łada si ę, że jakiekolwiek poziomesiły ścinaj ące V Ed są neutralizowane przez tarcie dzia łające na powierzchni

przylegania styku [4].

Warunek podstawowy: V Ed ≤ nośność powierzchni przylegania styku naścinanie.

Wspó łczynnik tarcia μf dla stalowych powierzchni przylegania zale ży od stanu powierzchni stali i od jakichkolwiek na łożonych pow łok.

Można zachowawczo za łożyć, że w przypadku stali z nieobrobion ą

powierzchni ą pokryt ą zgorzelin ą walcownicz ą wspó łczynnik tarcia μf wynosi 0,2. No śność powierzchni przylegania styku przy ścinaniu = obci ążenie pionowe wspó łczynnik tarcia




5 – 94

5.4 Kontrole ciągnienia pionowegotie

tie

F

F

Jeżeli jest konieczne zachowanie zgodno ści z wymaganiami odporno ścikonstruk c ji na zniszczenie, wówczas nale ży przeprowadzi ć kontrole 4.2.1.2i 4.2.1.3 [4] przy wykorzystaniu zale żności:

F Ed =2tie F

Granic ę plastyczno ści nale ży zast ą pić granic ą wytrzyma łości.

Równie ż częściowe wspó łczynniki bezpiecze ństwa ( M0 , M2) nale ży zast ą pić wspó łczynnikiem cz ęściowym no śności przy ci ągnieniu. ( Mu = 1,1).

Uwaga:

1. Kontrole odporno ści konstrukcji na zniszczenie s ą oparte na zachowawczymzałożeniu, że sile rozci ągającej przeciwstawiaj ą się dwie nak ładki pasa.

5. F tie jest si łą rozci ągającą okre śloną w normie EN1991-1-7, § A.6.



5 – 95

5.5 Przykład praktyczny — Styk s łupa 1 z 9


5. Styk s łupaSzczegó ły i dane

50

5025

8035 35150

15055 55260

525

40

160

502550

160

40

HEB 320 x 127(S355 steel)

HEB 260 x 93(S355 steel)

Nak ładki pasa: 2/260 12 525

Przek ładki pasa: 2/260 30 240

Łączniki: 4/90 k ątowniki 90 8 o d ługości 150

Przek ładki przy środniku: 2/85 2 150

Blacha rozdzielaj ąca: 265 25 310Śruby: M20 8.8

Materia ł elementów z łącznych: stal S275

HEB 260 x 93(stal S355)

HEB 320 x 127(stal S355)



Tytuł 5.4 Przyk ład praktyczny — Styk s łupa 2 z 9

5 – 96


Siły obliczeniowe

N Ed,G = 760 kN

N Ed,Q = 870 kN

MEd = 110 kNm (wzgl ędem osi yy s łupa)

V Ed = 60 kN


No śno ści przy rozci ąganiu

Rozci ąganie netto No śność nak ładki pasa przy rozci ąganiu 802 kN


No śno ść przy poziomym ścinaniu 161 kN


No śność nak ładki pasa przy rozci ąganiu 912 kN


5.1. Zalecane szczegó łyZewn ętrzne nak ładki pasa

Wysoko ść, h p 2buc i 450 mm

Szeroko ść, b p buc = 260 mm Powiedzmy 260 mm, OK

Maksymalny pionowy rozstaw śrub, p1 = 14 t p, czyli grubo ść minimalnawynosi p1 /14

Grubo ść, t p 2ucf,t

i 10 mm i14

1 p

=2

5,17i 10 mm i

14160

= 8,75 mm i 10 mm i 11,4 mm

Powiedzmy 12 mm, OK

Przek ładki, t pa =2

uclc hh=

2260320

= 30 mm

Powiedzmy 30 mm, OK




5 – 97

Blacha rozdzielaj ąca

Grubo ść

2

22 ucf,uclcf,lc t ht h

= 2 5,1722605,202320 = 27 mm

Powiedzmy 25 mm, OK

Łączniki środnika

Użyć k ątowników 90 90 8, aby zmie ścić śruby M20 przeprowadzone przez przylegaj ące ramiona w przecinaj ących si ę kierunkach.

Długo ść 0,5huc = 0,5 260 = 130 mmPowiedzmy 150 mm, OK

Przek ładki, t pa = 2ucw,lcw, t t

= 2 105,11 = 0,8 mm

Powiedzmy 2 mm, OK

5.2. Kontrole ścinania pionowego5.2.1. Rozciąganie netto5.2.1.1. Skutki rozciągania netto

Warunek podstawowy dla braku rozci ągania netto: M Ed ≤2GEd, h N

2GEd, h N

= 3102

260760= 99 kNm

M Ed = 110 kNm > 99 kNm

Rozci ąganie netto wyst ę puje, w zwi ązku z czym nak ładki pasa oraz ichelementy z łączne musz ą zosta ć sprawdzone pod k ątem wytrzyma łościna si łę rozci ągającą F Ed.

F Ed =2Ed,GEd N

hM

=2

76010260

1103 = 43 kN

5.2.1.2. Nośność nakładki pasa przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F Ed ≤ N t,Rd

Gdzie N t,Rd = Rd bt,Rdu,Rd pl, ;;min N N N

No ś no ść przekroju brutto przy rozci ą ganiu

N pl,Rd =M0

py,fp

f A

EN 1993-1-1§ 6.2.3(2)

Pole przekroju brutto, Afp = 260 12 = 3120 mm 2

N pl,Rd = 3100,12753120

= 858 kN




5 – 98


N u,Rd =M2

pu,netfp,9,0

f A

EN 1993-1-1§ 6.2.3(2)

Pole przekroju netto, Afp,net = 260 12 – 2 22 12 = 2592 mm2

N u,Rd = 31025,1

43025929,0= 802 kN

A zatem N u,Rd = 802 kN


W przypadku grupy śrub obci ążonych osiowo: N bt,Rd = V eff,1,Rd § 3.10.2(3)

2e2 = 2 55 = 110 mm

p2 = 150 ≤ 2e2

Stąd

Afp,nt = t p (2e2 – d 0 ) = 12 (2 55 – 22) = 1056 mm 2

Afp,nv = 2 t p (e1+ (n1 – 1) p1 – (n1 – 0,5) d 0 )

= 2 12 (40 + (2 – 1) 160 – (2 – 0,5) 22) = 4008 mm 2

V eff,1,Rd = 3100,13

400827525,11056430

= 1000 kN

N bt,Rd = 1000 kN

N t,Rd = min(858; 802; 1000) = 802 kN

F Ed = 43 kN ≤ 802 kN, OK

Kontrola przydatno ści zwyk łych śrub.

(Oparcie tych oblicze ń na polu przekroju brutto pasa jest wystarczaj ącodok ładne).

Poz. źr. nr [ 4]

ucy,ucf,ucf,

Ed

f bt F

=3552605,12

1043 3

= 0,04 < 0,1

W pasie s łupa nie ma znacz ącego rozci ągania netto i zastosowanie zwyk łychśrub montowanych w lu źnych otworach jest zadowalaj ące.




5 – 99

5.2.1.3. Nośność grupy śrub

= 401

1

2

e

= 160 p

2 pe =150= 55

1

1 Nakładka pasa

No śność nak ładki pasa przy ścinaniu i zginaniu


No śność obliczeniowa grupy śrub, F Rd,fp :

Rd b,Rd Σ F F jeśli Rdv,maxRd b, F F

minRd b,fpRd )( F n F jeśli maxRd b,Rdv,minRd b, )()( F F F

Rdv,fpRd F n F jeśli minRd b,Rdv, F F

§ 3.7



ubv

A f Tabela 3.4

Jeśli L j > 15 d , konieczne jest wprowadzenie wspó łczynnika uwzgl ędniaj ącegoefekt d ługiego po łączenia.

§ 3.8

15d = 15 20 = 300 mm

L j = 160 mm, < 15 d

Dlatego nie ma efektu d ługiego po łączenia.

Ca łkowita grubo ść przek ładki przy pasie, t pa = 30 mm > 7,63

d mm

Dlatego F v,Rd trzeba pomno żyć przez wspó łczynnik redukcyjny β p.

β p = pa38

9t d

d =

303208209

= 0,72

W przypadku śrub M20 klasy 8.8 F v,Rd =25,1

2458006,072,0 × 10-3 = 68 kN




5 – 100


No śność przy docisku, F b,Rd =M2

p pu, b1

dt f k

Tabela 3.4

Śruby skrajne, k 1 =

5,2;7,18,2min

0

2

d e

=

5,2;7,12255

8,2min = 5,2;3,5min = 2,5

Śruby ko ńcowe α b =

0,1;;

3min

pu,

ub

0

1

f f

d e

=

0,1;430800

;223

40min

= 0,1;86,1;61,0min = 0,61

Śruby wewn ętrzne, α b =

0,1;;25,0

3min

pu,

ub

0

1

f f

d p

=

0,1;430800

;25,0223

160min

= 0,1;86,1;17,2min = 1,0

Śruby ko ńcowe, F b,Rd,end = minRd b, F

= 31025,1

122043061,05,2= 126 kN

Śruby wewn ętrzne, F b,Rd,inner = maxRd b, F

= 31025,1

12204300,15,2= 206 kN

A zatem F v,Rd < minRd b, F

F Rd = nfp F v,Rd = 4 68 = 272 kN

F Ed = 43 kN ≤ 272 kN, OK

5.2.2. Kontrola ścinania poziomegoW przypadku styku typu dociskowego zak łada si ę, że jakiekolwiek poziomesiły ścinaj ące V Ed są neutralizowane przez tarcie dzia łające na powierzchni

przylegania styku.

Poz. źr. nr [ 4]

Warunek podstawowy: V Ed ≤ nośnośćpowierzchni przylegania styku na ścinanie

Obci ążenie pionowe ze wspó łistniej ącym ścinaniem

2GEd,Ed N

hM

=2

760260

10110 3

= 803 kN

Odporno ść powierzchni przylegania styku na ścinanie: 803 0,2 = 161 kN

V Ed = 60 kN ≤ 161 kN, OK




5 – 101

5.3. Odporność konstrukcji na zniszczenie5.3.1. Siła ciągnieniaTrzeba przeprowadzi ć kontrole 4.2.1.2 i 4.2.1.3 przy wykorzystaniu zale żności:

F Ed =2tie F

F tie = 4322 Ed F = 86 kN

5.3.2. Nośność nakładki pasa przy rozci ąganiuWarunek podstawowy: F tie ≤ N t,Rd

Gdzie N t,Rd = Rd bt,Rdu,Rd pl, ;;min N N N

5.3.2.1. Nośność pola przekroju brutto przy rozci ąganiu

N pl,Rd =Mu

pu,fp

f A

EN 1993-1-1§ 6.2.3(2)

Pole przekroju brutto, Afp = 260 12 = 3120 mm 2

N pl,Rd = 3101,1

4303120= 1220 kN

5.3.2.2. Nośność pola przekroju netto przy rozci ąganiu

N u,Rd =Mu

pu,netfp,9,0

f A

EN 1993-1-1§ 6.2.3(2)

Pole przekroju netto, Afp,net = 260 12 – 2 22 12 = 2592 mm 2

N u,Rd = 3101,1

43025929,0= 912 kN

A zatem N u,Rd = 912 kN

5.3.2.3. Nośność na rozerwanie blokoweW przypadku grupy śrub obci ążonych osiowo: N bt,Rd = V eff,1,Rd Tabela 3.4

2e2 = 2 55 = 110 mm p2 = 150 ≤ 2e2

Stąd

Afp,nt = t p (2e2 – d 0 ) = 12 (2 55 – 22) = 1056 mm 2

Afp,nv = 2 t p (e1+ (n1 – 1) p1 – (n1 – 0,5) d 0 )

= 2 12 [40 + (2 – 1) 160 – (2 – 0,5) 22] = 4008 mm 2

V eff,1,Rd = 3100,13

40082751,11056430

= 1049 kN

N bt,Rd = 1049 kN




5 – 102

N t,Rd = min(1220; 912; 1049) = 802 kN

F tie = 86 kN ≤ 912 kN, OK

5.3.2.4. Nośność grupy śrub

No śność nak ładki pasa przy ścinaniu i zginaniu

Warunek podstawowy: F tie ≤ F Rd

No śność obliczeniowa grupy śrub, F Rd,fp :

Rd b,Rd Σ F F jeśli Rdv,maxRd b, F F

minRd b,fpRd )( F n F jeśli maxRd b,Rdv,minRd b, )()( F F F

Rdv,fpRd F n F jeśli minRd b,Rdv, F F

§ 3.7


No śność jednej śruby przy ścinaniu, F v,Rd =Mu

ubv

A f

Tabela 3.4

Jeśli L j > 15 d , konieczne jest wprowadzenie wspó łczynnika uwzgl ędniaj ącegoefekt d ługiego po łączenia.

15d = 15 20 = 300 mm

L j = 160 mm, < 15 d

Dlatego nie ma efektu d ługiego po łączenia.

Ca łkowita grubo ść przek ładki przy pasie, t pa = 30 mm > 7,63d mm

Dlatego F v,Rd trzeba pomno żyć przez wspó łczynnik redukcyjny β p.

β p = pa38

9t d

d =

303208209

= 0,72


2458006,072,0 = 77 kN


No śność przy docisku, F b,Rd =Mu

p pu, b1

dt f k

Tabela 3.4

Śruby skrajne, k 1 =

5,2;7,18,2min

0

2

d e

=

5,2;7,12255

8,2min

= 5,2;3,5min = 2,5

Śruby ko ńcowe α b =

0,1;;

3min

pu,

ub

0

1

f f

d e

=

0,1;430800

;223

40min

= 0,1;86,1;61,0min = 0,61




5 – 103

Śruby wewn ętrzne, α b =

0,1;;25,0

3min

pu,

ub

0

1

f f

d p

=

0,1;430

800

;25,0223

160

min

= 0,1;86,1;17,2min = 1,0

Śruby ko ńcowe, F b,Rd,end = minRd b, F

= 3101,1

122043061,05,2= 143 kN

Śruby wewn ętrzne, F b,Rd,inner = maxRd b, F = 3101,1

12204300,15,2

= 235 kN

A zatem F v,Rd < minRd b, F

F Rd = nfp F v,Rd = 4 77 = 308 kN

F tie = 86 kN ≤ 308 kN, OK




5 – 104

6 PODSTAWY SŁUPÓW

Niniejsza metoda projektowania ma zastosowanie do zamocowanych podstaw

słupów wykonanych z dwuteowników przenosz ących osiow ą siłę ściskaj ącą oraz si łą ścinaj ącą (tj. do podstaw s łupów nominalnie przegubowych). Prostok ątna blacha podstawy jest przyspawana do (wykonanego z kszta łtownika) s łupaw po łożeniu symetrycznym w taki sposób, że jej kraw ędzie wystaj ą poza passłupa ze wszystkich stron.

6.1 Wymiary blachy podstawy

p

f

b bp f b

h

h

h

Warunek podstawowy: A p Areq [Pozycja źród łowa nr 4]

A p = pole powierzchni blachy podstawy

= h pb p w przypadku blach prostok ątnych

Areq = wymagane pole powierzchni blachy podstawy

= jd

Ed

f

F

f jd =32

f cd

gdzie:

= ,,max

1min p p

f

bh

d

3,21,21

p

b

p

h

be

he


Jeżeli niektóre wymiary s ą nieznane, warto ść = 1,5 jest zazwyczaj w łaściwa.

h p jest d ługo ścią blachy podstawyb p jest szeroko ścią blachy podstawy




5 – 105

d f jest g łę boko ścią fundamentu betonowegohf jest d ługo ścią fundamentu betonowegobf jest szeroko ścią fundamentu betonowegot f jest grubo ścią pasa s łupa

e b jest dodatkow ą szeroko ścią na zewn ątrz blachy podstawy= 2/2 f f t bb

eh jest dodatkow ą wysoko ścią na zewn ątrz blachy podstawy= 2/2 f f t hh

f cd =c

ck cc

f [EN 1992-1-1, §3.1.6(1)]

αcc jest wspó łczynnikiem uwzgl ędniaj ącym d ługoterminowy wp ływna wytrzyma łość na ściskanie i n iekorzystne skutki wynikaj ące zesposobu przy łożenia obci ążenia. [13]

c jest wspó łczynnikiem materia łowym dla betonu pochodz ącymz normy EN 1992-1-1, §2.4.2.4 [13]

Klasa betonu C20/25 C25/30 C30/37 C35/45Wytrzymałość określana cylindrem,fck (N/mm2)

20 25 30 35

Wytrzymałość kostkowa, fck, cube(N/mm2)

25 30 37 45

6.2 Obliczenie wartości wielkości c

eff

p

p

h

b

2 +c t f

A

c

1

Występ, c t f = grubość pasat w = grubość środnika

Warunek podstawowy: Areq = Aeff

Jeśli 2 c ≤ f 2 t h , nie wyst ę puje nak ładanie si ę stref napr ężeń.

A zatem warto ść c dla kszta łtowników I (dwuteownik) i H (dwuteownik szerokostopowy) mo żna obliczy ć z zale żności:

Aeff ≈ 4c2 + Per colc + Acol

gdzie:

Acol jest polem przekroju poprzecznego s łupa

Per col jest obwodem s łupa




5 – 106

Jeśli 2 c > f 2 t h , wówczas wyst ę puje nak ładanie si ę stref napr ężeń.

A zatem warto ść c dla kszta łtowników I (dwuteownik) i H (dwuteownik szerokostopowy) mo żna obliczy ć z zale żności:

Aeff

≈ 4c2 + 2(h + b )c + h b

Aby efektywne pole powierzchni pasowa ło do blachy podstawy, musz ą być spe łnione zale żności:

h + 2 c < h p

b + 2c < b p

6.3 Grubość blachy podstawy

eff

p

2 +c t f A

c

t

Warunek podstawowy: t p ≥ t p,min

t p,min =yp

M0 jd3

f

f c


gdzie:

f yp jest granic ą plastyczno ści blachy podstawy

f jd =32

f cd

f cd =c

ck cc

f

, αcc, c, f ck i c zdefiniowano wcze śniej.




5 – 107

6.4 Spoiny blachy podstawyN Ed

V Ed

t p

Warunek podstawowy:

Ścinanie: V Ed F w,Rd ℓ weld,shear [Pozycja źród łowa nr 4]

Obci ążenie osiowe:

Ta kontrola jest konieczna tylko wtedy, gdy powierzchnie kontaktu s łupai blachy podstawy nie są mocno doci śnięte. Aby uzyska ć więcej informacji,

patrz pozycja źród łowa [4].

F Ed F w,Rd ℓ weld,axial

gdzie: F w,Rd jest no śnością spoiny pachwinowej na jednostk ę długości = f vw,d a

f vw,d =M2w

u 3

f [EN 1993-1-8, §4.5.3.3(3)]

f u jest wytrzyma łością na rozci ąganie s łabszego po łączonego elementu

w = 0,8 dla stali S235

= 0,85 dla stali S275



a jest grubo ścią spoiny

ℓ weld,shear jest ca łkowit ą efektywn ą długością spoin w kierunku ścinania

ℓ weld,shear = sl 22 (dla kszta łtowników IPE, HE, HD)

l jest d ługo ścią spoiny w kierunku ścinania

ℓ weld,axial jest ca łkowit ą efektywn ą długością spoin przy pasie s łupa dlakszta łtowników walcowanych

M2 jest wspó łczynnikiem cz ęściowym spoin okre ślonym w normie

EN 1993-1-8Szeroko ść spoiny jest definiowana nast ę puj ąco: 2a s



5 – 108

6.5 Przykład praktyczny — Podstawa s łupa 1 z 3


6. Podstawa s łupaSzczegó ły i dane

600

1002

50

f = 30N/mm

600

EdN = 4300kN

= 100kNEdV

ck

1

2

3

4

HD 320 x 127S355

1 Blacha podstawy o wymiarach 600 600 50 ze stali S2752 spoiny pachwinowe 8 mm

3 Śruby mocujące M24 klasy 4.64 Powierzchnie kontaktu słupa i blachy podstawy są dociskane bezpośrednio


N Ed = 4300 kN

V Ed = 100 kN

f ck = 30 N/mm



Tytuł 6.5 Przyk ład praktyczny — Podstawa s łupa 2 z 3

5 – 109

6.1. Wymiary blachy podstawyWarunek podstawowy: A p Areq

Pole powierzchni blachy podstawy: A p = h p b p = 600 600 = 360 000 mm 2

Wytrzyma łość obliczeniowa betonu: f cd =c

ck cc

f =

5,130

0,1 = 20 N/mm 2

Wymagane pole powierzchni: Areq = jd

Ed

f N

=205,1

32

104300 3

= 215 000 mm 2

Poz. źr. nr [ 3]

f cd z normy

EN 1992-1-1,§3.1.6(1)

αcc z normyEN 1992-1-1§3.1.6(1)

C z normyEN 1992-1-1Tabela 2.1N

A p = 360 000 mm 2 > 215 000 mm 2 OK

6.2. Obliczenie wartości wielkości c

Aeff

p

f + 2t c

b +2 bp

h

+2

h

t f

t wt w +2c

h c

b c

Warunek podstawowy: Aeff = Areq

W celu obliczenia efektywnego pola powierzchni nale ży najpierw za łożyć, żenie ma zak ładki.

Aeff ≈ 4c2

+ Per colc + Acol Obwód s łupa Per col = 1771 mm

Pole przekroju poprzecznego s łupa Acol = 16 130 mm 2

Aeff ≈ 4c2 + 1771 c + 16130 = 215000 = Areq

c = 93 mm

Aby by ła pewno ść, że nie ma zak ładki, warto ść c musi by ć mniejsza ni ż po łowa odleg łości mi ędzy pasami:

2

2 f t h=

2

5,202320= 139,5 mm > 93 mm

Dlatego za łożenie, że nie ma zak ładki, jest prawid łowe.



Tytuł 6.5 Przyk ład praktyczny — Podstawa s łupa 3 z 3

5 – 110

Sprawdzenie, czy efektywne pole powierzchni pasuje do blachy podstawy:

h + 2c = 932320 = 506 mm < 600 mm

b + 2c = 932300 = 486 mm < 600 mm

Zatem obliczona warto ść c jest prawid łowa (w przeciwnym razie ponownieobliczy ć warto ść c).

6.3. Grubość blachy podstawy

t p,min = py,

M0 jd3

f

f c

Poz. źr. nr ( 3)

f jd = 205,132

32

cd f = 20 N/mm 2

Granica plastyczno ści blachy 50 mm: f y,p = 255 N/mm 2

t p,min =255

0,120393 = 45 mm

t p = 50 mm > 45 mm OK

6.4. Spoiny blachy podstawy(nośność spoiny s łup-podstawa na ścinanie)

Warunek podstawowy: V Ed eff,shear Rdw, l F Poz. źr. nr [ 4]

Wytrzyma łość blachy 50 mm na rozci ąganie, f u,p = 410 N/mm 2

F w,Rd = a f dvw, = a f

M2w

u 3

= 87,0

25,185,0

3410= 1248 N/mm

ℓ eff,shear = 2 ( l – 2 s) = 821002 = 168 mm

F w,Rd ℓ eff,shear = 3101681248 = 210 kN

F w,Rd z§ 4.5.3.3(3)

V Ed = 100 kN ≤ 210 kN OK




5 – 111

ZAŁĄCZNIK A Wytrzymałość na zwichrzenieWarto ści w ytrzyma łości na zwichrzenie pochodz ące z tabeli 17 normyBS 5950-1 [10]

Wytrzymałość na zwichrzenie (N/mm2

)Gatunek stali

LT S275 S355235 245 255 265 275 315 325 335 345 355

25 235 245 255 265 275 315 325 335 345 35530 235 245 255 265 275 315 325 335 345 35535 235 245 255 265 272 300 307 314 321 32840 224 231 237 244 250 276 282 288 295 30145 206 212 218 224 230 253 259 265 270 27650 190 196 201 207 212 233 238 243 248 25355 175 180 185 190 195 214 219 223 227 23260 162 167 171 176 180 197 201 205 209 21265 150 154 158 162 166 183 188 194 199 20470 139 142 146 150 155 177 182 187 192 19675 130 135 140 145 151 170 175 179 184 18880 126 131 136 141 146 163 168 172 176 17985 122 127 131 136 140 156 160 164 167 17190 118 123 127 131 135 149 152 156 159 16295 114 118 122 125 129 142 144 146 148 150

100 110 113 117 120 123 132 134 136 137 139105 106 109 112 115 117 123 125 126 128 129110 101 104 106 107 109 115 116 117 119 120115 96 97 99 101 102 107 108 109 110 111120 90 91 93 94 96 100 101 102 103 104125 85 86 87 89 90 94 95 96 96 97130 80 81 82 83 84 88 89 90 90 91135 75 76 77 78 79 83 83 84 85 85140 71 72 73 74 75 78 78 79 80 80145 67 68 69 70 71 73 74 74 75 75150 64 64 65 66 67 69 70 70 71 71155 60 61 62 62 63 65 66 66 67 67160 57 58 59 59 60 62 62 63 63 63165 54 55 56 56 57 59 59 59 60 60170 52 52 53 53 54 56 56 56 57 57175 49 50 50 51 51 53 53 53 54 54

180 47 47 48 48 49 50 51 51 51 51185 45 45 46 46 46 48 48 48 49 49190 43 43 44 44 44 46 46 46 46 47195 41 41 42 42 42 43 44 44 44 44200 39 39 40 40 40 42 42 42 42 42210 36 36 37 37 37 38 38 38 39 39220 33 33 34 34 34 35 35 35 35 36230 31 31 31 31 31 32 32 33 33 33240 28 29 29 29 29 30 30 30 30 30250 26 27 27 27 27 28 28 28 28 28




LITERATURA

1 EN 1993-1-8:2005: Eurokod 3 Projektowanie konstrukcji stalowych.Projektowanie w ęzłów

2 EN 1991-1-7: 2006: Eurokod 1 Oddzia ływania na konstrukcje. Oddzia ływaniaogólne. Oddzia ływania wyj ątkowe.

3 Szczegó łowe europejskie przewodniki projektanta po Eurokodach.(http://www.access-steel.com)

4 Joints in steel construction: Simple connectionsSteel Construction Institute, 2002

5 CHENG, J. J. R. i YURA, J. A.Journal of the Structural Division, ASCE, pa ździernik 1986Local web buckling of coped beams

6 CHENG, J. J. R, YURA, J. A. and JOHNSON. C. P.Department of Civil Engineering, University of Texas at AustinDesign and behaviour of coped beamsPMFSEL Report No. 841, lipiec 1984

7 JARRETT, N. D.Tests on beam/column web side plate connectionsBRE Client Report CR 54/90Building Research Establishment, Watford, wrzesie ń 1990.

8 JASPART, J.-P., DEMONCEAU, J.-F.,.RENKIN, S., and GUILLAUME, M. L. European recommendation for the design of simple joints in steel structures Publication n°126, First edition, ECCS, 2009

9 RENKIN, S.Development of a European process for the design of simple structural joint insteel frames (j ęzyk francuski): Praca dyplomowa,University of Liege, czerwiec 2003.

10 BS 5950-1:2000 Structural use of steelwork in building. Code of practice for design Rolled and welded sections

MSB05 Joint Design

Documents

Transcript of MSB05 Joint Design