Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 1 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze
słupem z blachą głowicową
Przykład ten prezentuje sposób wyznaczenia nośności na ścinanie i
ciągnienie śrubowego, niesprę\
onego połączenia doczołowego belki ze
słupem.
Uwaga: Kompletne obliczenia zawierajÄ… wszystkie podpunkty przedstawione
poni\
ej. Jakkolwiek w praktyce, w przypadku typowych połączeń, podpunkty
oznaczone symbolem * są najistotniejsze. W prezentowanym przykładzie
tylko one zostały szczegółowo przedstawione, natomiast pozostałe podpunkty
są przedstawione w informacjach uzupełniających w omówieniu nośności na
ścinanie [SN014] i nośności na ciągnienie [SN015].
Spoiny łączące środnik belki z blachą czołową powinny byś zaprojektowane
w sposób zapewniający im wystarczającą odkształcalność (patrz Rozdział 1) i
nośność (patrz Rozdział 2)
Nośność połączenia na ścinanie
Tablica 1: Nośność połączenia na ścinanie
Model zniszczenia
Ścięcie trzpienia śruby* VRd,1
Uplastycznienie ścianki otworu w blasze VRd,2
czołowej*
Uplastycznienie ścianki otworu w słupie VRd,3
Ścięcie blachy czołowej (przekrój brutto) VRd,4
Ścięcie blachy czołowej (przekrój netto) VRd,5
Ścięcie blachy czołowej (ścinanie VRd,6
blokowe)
Zginanie blachy czołowej VRd,7
Ścięcie środnika belki* VRd,8
* Model zniszczenia przeanalizowany w poni\
szym przykładzie (patrz tekst
powy\
ej)
Jako nośność połączenia na ścinanie nale\
y przyjąć wartość minimalną z
powy\
szych.
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 2 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Nośność na ciągnienie
Tablica 2: Nośność na ciągnienie
Model zniszczenia
Zerwanie trzpienia śruby NRd,u,1
Zginanie blachy czołowej* NRd,u,2
Zginanie elementów słupa NRd,u,3
Rozciąganie środnika belki NRd,u,4
Jako nośność połączenia na ciągnienie nale\
y przyjąć wartość minimalną z
powy\
szych.
Połączenie doczołowe - szczegóły
10
IPE 300
S235
HEA 200
S235
p 3 e2,c
100 50
M20, 8.8
g v
45
a
e 1
a = 4 mm
p 1 70
h p 230
p 1 70
e 1
45
50
mp
e2
n = liczba szeregów śrub n = 3
1 1
n = liczba kolumn śrub n = 2
2 2
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 3 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Charakterystyka połączenia
Rodzaj połączenia Połączenie belki ze słupem
SÅ‚up HEA 200 S235
Belka IPE 300 S235
Typ połączenia Niesprę\
one połączenie doczołowe z blachą
głowicową
Kategoria A: połączenie typu dociskowego
Blacha czoÅ‚owa 230 × 200 × 10, S235
Åšruby M20, grade 8.8
Spoiny pachwinowe Grubość a = 4 mm
SÅ‚up HEA 200, S235
Wysokość h = 190 mm
Szerokość b = 200 mm
Grubość środnika tw,c = 6,5 mm
Grubość pasa tf,c = 10 mm
Promień zaokrąglenia r = 18 mm
Pole powierzchni A = 53,83 cm2
Moment bezwładności Iy = 3692 cm4
Odległość między środkami pasów dc = 134 mm
Granica plastyczności fy,c = 235 N/mm2
Granica wytrzymałości fu,c = 360 N/mm2
Belka IPE 300, S235
Wysokość h = 300 mm
Szerokość b = 150 mm
Grubość środnika tw,b1 = 7,1 mm
Grubość pasa tf,b1 = 10,7 mm
Promień zaokrąglenia r = 15 mm
Pole powierzchni A = 53,81 cm2
Moment bezwładności Iy = 8356 cm4
Granica plastyczności fy,b1 = 235 N/mm2
Granica wytrzymałości fu,b1 = 360 N/mm2
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 4 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Blacha czoÅ‚owa 230 × × 10, S235
× 200 ×
× ×
× ×
Odległość od krawędzi blachy do górnego pasa belki gv = 35 mm
Wysokość hp = 230 mm
Szerokość bp = 200 mm
Grubość tp = 10 mm
Granica plastyczności fy,p = 235 N/mm2
Granica wytrzymałości fu,p = 360 N/mm2
Kierunek równoległy do kierunku działania obcią\
enia (1)
Liczba rzędów śrub n1 = 3
Odległość od krawędzi blachy do pierwszego rzędu śrub el = 45 mm
Rozstaw rzędów śrub pl = 70 mm
Kierunek prostopadły do kierunku działania obcią\
enia (2)
Liczba kolumn śrub n2 = 2
Odległość od krawędzi blachy do osi śruby e2 = 50 mm
Odległość od krawędzi pasa słupa do osi śruby e2,c = 50 mm
Odległość pomiędzy kolumnami śrub p3 = 100 mm
Åšruby M20, 8.8
Liczba Å›rub ( n = n1 × n2 ) n = 6
Pole przekroju czynnego śruby As = 245 mm2
Średnica trzpienia śruby d = 20 mm
Åšrednica otworu do = 22 mm
Średnica podkładki dw =37 mm
Granica plastyczności fyb = 640 N/mm2
Granica wytrzymałości fub = 800 N/mm2
Spoiny
Grubość spoin pachwinowych a = 4 mm
Częściowe współczynniki bezpieczeństwa
Å‚M0 = 1,0
łM2 = 1,25 (w przypadku nośności na ścinanie w SGN)
łM,u = 1,1 (w przypadku nośności na ciągnienie w SGN)
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 5 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Obliczeniowa siła ścinająca (w SGN)
VEd = 200 kN
Wymagania odnośnie ciągliwości połączenia
Podpierającym elementem jest pas słupa, dlatego połączenie powinno
spełniać następujące warunki:
d fub
SN014
tp d"
2,8 fy,p
lub
d fub
tf,c d"
2,8 fy,c
d fub 20 800
= = 13,18 mm
2,8 fy,p 2,8 235
tp = 10 mm
Poniewa\
tp<13,18 mm, ciągliwość połączenia została zapewniona.
Projektowanie spoin
Belka wykonana jest ze stali klasy S235, więc wymagania odnośnie grubości
spoin są następujące:
a e" 0,38tw,b1
0,38× 7,1 = 2,7 mm
a = 4 mm
Poniewa\
a > 2,7 mm, grubość spoin przyjęto prawidłowo.
Nośność połączenia na ścinanie
Ścięcie trzpienia śrub
SN014
VRd,1 = 0,8nFv,Rd
Nośność trzpienia pojedynczej śruby na ścinanie, Fv,Rd wyznacza się według:
EN1993-1-8
Ä…v fub A
Fv,Rd =
Tab. 3.4
Å‚
M2
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 6 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
gdzie:
łM2 = 1,25 w przypadku nośności na ścinanie
ąv = 0,6 dla śrub klasy 8.8
A = As = 245 mm2
0,6×800× 245
4" Fv,Rd = ×10-3 = 94,08 kN
1,25
4" VRd,1 = 0,8× 6× 94,08 = 452 kN
Uplastycznienie ścianki otworu blachy
SN014
VRd,2 = nFb,Rd
Nośność na docisk dla pojedynczej śruby, Fb,Rd wyznacza się według wzoru:
EN1993-1-8
k1Ä…b fu,pd tp
Fb,Rd =
Tab. 3.4
Å‚
M2
gdzie:
ëÅ‚
e1 p1 1 fub öÅ‚
ìÅ‚
Ä…b = min ; - ; ; 1,0÷Å‚
ìÅ‚
3do 3do 4 fu,p ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
e1 45
= = 0,68
3do 3× 22
p1 1 70 1
- = - = 0,81
3do 4 3× 22 4
fub 800
= = 2,22
fu,p 360
4" Ä…b = min(0,68 ; 0,81; 2,22 ; 1,0)= 0,68
ëÅ‚ e2 öÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚
k1 = min 2,8 -1,7 ; 2,5÷Å‚
ìÅ‚
do
íÅ‚ Å‚Å‚
e2 2,8×50
2,8 -1,7 = -1,7 = 4,66
do 22
4" k1 = min (4,66 ; 2,5) = 2,5
2,5× 0,68×360× 20×10
4" Fb,Rd = ×10-3 = 97,92 kN
1,25
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 7 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
VRd,2 = 6×97,92 = 588 kN
Środnik belki na ścinanie
SN014
fy,b1
VRd,8 = Av
3 Å‚
M0
fy,b1
= 0,9 hp tw,b1
3 Å‚
M0
235
VRd,8 = 0,9 × 230 × 7,1× ×10-3 = 200 kN
3 ×1,0
Nośność połączenia na ciągnienie SN015
Zginanie blachy czołowej
EN1993-1-8
NRd,u,2 = min(FRd,u,ep1 ; FRd,u,ep2)
Tab. 6.2
Nośność blachy czołowej na zginanie wyznaczona według 1 modelu
zniszczenia, FRd,u,ep1 :
EN1993-1-8
(8np - 2ew)Mpl,1,Rd,u
Tab. 6.2
FRd,u,ep1 = FT,1,Rd =
2mpnp - ew(mp + np)
Nośność blachy czołowej na zginanie wyznaczona według 2 modelu
zniszczenia, FRd,u,ep2 :
2Mpl,2,Rd,u + np
"Ft,Rd,u
FRd,u,ep2 = FT,2,Rd =
mp + np
tw,b1
tw,b1
dw 37
ew = = = 9,25 mm
4 4
0,8 a"2
0,8 a"2
np = min(e2 ; e2,c ; 1,25mp)
mp a
mp a
e2 = 50 mm
tp
tp
p3
p3
e2,c = 50 mm
(p3 - tw,b1 - 2 × 0,8× a × 2)=
(100 - 7,1- 2 × 0,8× 4 × 2)= 41,93 mm
mp =
2 2
1,25mp = 1,25× 41,93 = 52,41 mm
4" np = min(50 ; 50 ; 52,41)= 50 mm
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 8 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
2
hptp fu,p 1 230×102 ×360
1
M = = × ×10-6 = 1,88 kNm
pl,1,Rd,u
4 Å‚ 4 1,1
M,u
(8×50 - 2× 9,25)×1,88×103
4" FRd,u,ep1 = = 215 kN
2× 41,93×50 - 9,25×(41,93 + 50)
M = M = 1,88 kNm
pl,2,Rd,u pl,1,Rd,u
k2 fub As
Ft,Rd,u =
Å‚
M,u
k2 = 0,9
0,9 × 800 × 245
4" Ft,Rd,u = ×10-3 =160,4 kN
1,1
= nFt,Rd,u = 6 ×160,36 = 962,4 kN
t,Rd,u
"F
n jest liczbą śrub
2 ×1,88 ×103 + 50 × 962,4
4" FRd,u,ep2 = = 564 kN
41,93 + 50
NRd,u,2 = min(215; 564)= 215 kN
Podsumowanie
Poni\
sza tablica przedstawia zbiorcze zestawienie nośności połączenia,
wyznaczonych przy przyjęciu poszczególnych modeli zniszczenia. Wartości
przedstawione w zacienionych polach nie zostały obliczone w
prezentowanym przykładzie. Nośność połączenie (wartość minimalna z
wyznaczonych) została wyró\
niona pogrubionÄ… czcionkÄ….
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Dokument Ref: Str. z
SX012a-EN-EU 9 9
ARKUSZ OBLICZENIOWY
Tytuł Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z
blachą głowicową
Dot. Eurocodu
EN 1993-1-8, EN1993-1-1
Wykonał Data
Edurne Nunez March 2005
Sprawdził Data
Abdul Malik Aug 2005
Model zniszczenia Nośność połączenia
Ścięcie trzpienia śruby*
VRd,1 452 kN
Uplastycznienie ścianki otworu w
VRd,2 588 kN
blasze czołowej*
Uplastycznienie ścianki otworu w
VRd,3 700 kN
dodatkowych kształtownikach
Ścięcie blachy czołowej (przekrój
VRd,4 491 kN
brutto)
Ścięcie blachy czołowej (przekrój
VRd,5 545 kN
netto)
Ścięcie blachy czołowej (block shear)
VRd,6 578 kN
Zginanie blachy czołowej
VRd,7
"
Ścięcie środnika belki*
VRd,8 200 kN
Model zniszczenia Nośność na ciągnienie
Zerwanie trzpienia śruby
NRd,u,1 962 kN
Zginanie blachy czołowej*
NRd,u,2 215 kN
Zginanie dodatkowych kształtowników
NRd,u,3 N/A
Rozciąganie środnika belki
NRd,u,4 534 kN
Uwaga: je\
eli grubość pasa słupa jest mniejsza ni\
grubość blachy czołowej,
wtedy pas słupa powinien być sprawdzony na zginanie.
Wymagania odnośnie ciągliwości połączenia zostały spełnione (patrz
Rozdział 1).
Wymiary spoin przyjęto w sposób odpowiedni (patrz Rozdział 2).
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z blachą głowicową
SX012a-PL-EU k
Protokół jakości
TYTYA
ZASOBU Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z blachą
głowicową
Odniesienie(a)
ORYGINAA
DOKUMENTU
Nazwisko Instytucja Data
Stworzony przez
Edurne Nunez The Steel March
Construction Institute 2005
Zawartość techniczna sprawdzona
Abdul Malik The Steel Aug 2005
przez
Construction Institute
Zawartość redakcyjna sprawdzona
D C Iles SCI 16/9/05
przez
Techniczna zawartość zaaprobowana
przez następujących partnerów STALE:
1. UK G W Owens SCI 16/9/05
2. France A Bureau CTICM 16/9/05
3. Sweden A Olsson SBI 15/9/05
4. Germany C Müller RWTH 14/9/05
5. Spain J Chica Labein 16/9/05
Zasób zatwierdzony przez technicznego G W Owens SCI 09/06/06
koordynatora
DOKUMENT TA
UMACZONY
TÅ‚umaczenie wykonane przez:
A. Wojnar, PRz
Przetłumaczony zasób zatwierdzony
A. Kozłowski, PRz
przez:
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement
Przyklad: Scinane polaczenie doczolowe belki ze slupem z blacha glowicowa
Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z blachą głowicową
SX012a-PL-EU k
Informacje ramowe
Tytuł* Przykład: Ścinane połączenie doczołowe belki ze słupem z blachą głowicową
Seria
Opis*
Ten przykład prezentuje sposób wyznaczenia nośności śrubowego,
niesprÄ™\
onego połączenia doczołowego belki ze słupem.
Poziom Ekspertyza
Praktyka
dostępu*
Identyfikatory* Nazwa pliku
C:\Documents and Settings\awojnar\Moje
dokumenty\2009\Acces Steel\2009-02-
19\SX012\SX012a-PL-EU.doc
Format
Microsoft Office Word; 13 stron; 356kb;
Kategoria* Tytuł zasobu
Przykład obliczeniowy
Punkt widzenia
In\
ynier
Przedmiot* Obszar zastosowania
Budynki wielokondygnacyjne
Daty Data utworzenia
16/09/2005
Data ostatniej
modyfikacji
Data sprawdzenia
Wa\
ny od
Wa\
ny do
Język(i)*
Polski
Kontakt Autor
Edurne Nunez, The Steel Construction Institute
Sprawdzony przez
Abdul Malik, The Steel Construction Institute
Zatwierdzony przez
Redaktor
Ostatnio modyfikowany
przez
SÅ‚owa
Blacha czołowa, nośność na ścinanie, nośność na ciągnienie
kluczowe*
Zobacz te\
Odniesienie do
EN 1993-1-1 : 2005; EN 1993-1-8 : 2005
Eurocodu
Przykład(y)
obliczeniowy
Komentarz
Dyskusja
Inne
SN014, SN015
Omówienie Narodowa przydatność
Europa
Szczególne
instrukcje
Created on Monday, March 15, 2010
This material is copyright - all rights reserved. Use of this document is subject to the terms and conditions of the Access Steel Licence Agreement