Bloková smyková únosnost

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
Přeloženo pomocí AI z angličtiny
Studie porovnávající blokovou smykovou únosnost podle indické normy IS byla provedena za účelem ověření výsledků návrhového softwaru IDEA StatiCa Connection.

Typ přípoje: Styčníkový plech

Soustava jednotek: Metrická

Návrhová norma: IS 800

Materiál plechu: IS 2062 Grade Steel

Šroub: M16, třída 8.8

Geometrie:

inline image in article

 Přiložené síly:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Postup:

Bloková smyková únosnost je posuzována na tenkém styčníkovém plechu (tloušťka 8 mm), který je navržen tak, aby selhal dříve, než dojde k poškození ostatních součástí.

Norma IS:

inline image in article

Obr. 1: Rozměry styčníkového plechu a porušení plechu blokovou smykovou únosností

Podle článku 6.4.1 normy IS 800: 2007 se bloková smyková únosnost (Tdb) přípoje stanoví jako menší z hodnot:

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

nebo

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

kde:

  • Avg, Avn = minimální hrubá a čistá plocha ve smyku podél řady šroubů rovnoběžné s vnější silou
  • Atg, Atn = minimální hrubá a čistá plocha v tahu od otvoru pro šroub k okraji úhelníku, koncová řada šroubů, kolmo na směr síly
  • fu, fy = mez pevnosti a mez kluzu materiálu

Ruční výpočet:

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2.5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection:

Únosnost plechu v IDEA StatiCa je stanovena při mezním přetvoření 5 %

inline image in article

Obr. 2: Ekvivalentní napětí

inline image in article

Obr. 3: Mezní přetvoření

Porovnání:

Třída oceli

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


Výsledky normového posouzení blokové smykové únosnosti v IDEA StatiCa Connection jsou srovnatelné s ručním výpočtem podle IS 800: 2007. Výsledky IDEA StatiCa Connection jsou mírně na straně bezpečnosti pro oceli nižších tříd a mírně na straně nebezpečnosti (nejvýše 5 %) pro oceli vyšších tříd. Důvodem je, že mez pevnosti neovlivňuje výsledky IDEA StatiCa Connection pro plechy. 

inline image in article