Normtoetsing van bouten en voorspanbouten volgens de Chinese norm

Bouten

Bouten worden gecontroleerd volgens GB 50017, Art. 11.4. De trek- en afschuifkracht in elke bout wordt bepaald door eindige-elementenanalyse. Wrikkrachten worden bepaald door eindige-elementenanalyse en in rekening gebracht. Elk afschuifvlak wordt afzonderlijk gecontroleerd. De plaat in de oplegging wordt gecontroleerd op de som van de afschuifkrachten in nabijgelegen vlakken.

Rekenwaarden van de trek- en afschuifsterkte van een bout; f_ub[MPa] – breuksterkte van een bout; afgeleid uit Tabel 4.4.6

Bout op trek

Een bout belast door een trekkracht wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.1.2 en dient te voldoen aan:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

waarbij:

• N_t – trekkracht in een bout
• N_t^b – rekenwaarde van de trekweerstand
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – trekspanningsoppervlak van een bout
• d_e – effectieve diameter van een bout ter plaatse van de schroefdraad
• f_t^b – rekenwaarde van de treksterkte van een bout

Bouten op afschuiving

Een bout belast door een afschuifkracht wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.1.1 en dient te voldoen aan:

\[ N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b \]

waarbij:

• N_v – afschuifkracht in een bout in het beschouwde vlak
• \( A_g = \frac{\pi d^2}{4} \) – bruto dwarsdoorsnede-oppervlak van een bout
• d – nominale diameter van een bout
• f_v^b – rekenwaarde van de afschuifsterkte van een bout

Elk afschuifvlak wordt afzonderlijk gecontroleerd, d.w.z. aantal afschuifvlakken n_v = 1.

Bouten op gecombineerde trek en afschuiving

Een bout die gelijktijdig belast wordt door afschuif- en trekkrachten wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.1.3 en dient te voldoen aan:

\[ \sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0 \]

waarbij:

• N_v – afschuifkracht in een bout in het beschouwde vlak
• N_t – trekkracht in een bout
• N_v^b – rekenwaarde van de afschuifweerstand van een bout
• N_t^b – rekenwaarde van de trekweerstand van een bout

Bouten op oplegging

Een plaat belast door een oplegkracht ten gevolge van een bout op afschuiving wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.1.1 en dient te voldoen aan:

\[ N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b \]

waarbij:

• N_v – afschuifkracht werkend op een plaat; vectorsom van afschuifkrachten in nabijgelegen vlakken
• d – nominale boutdiameter
• t – plaatdikte
• f_c^b – rekenwaarde van de oplegsterkte van een plaat

Rekenwaarde van de oplegsterkte van een plaat; f_u – breuksterkte van een plaat; afgeleid uit Tabel 4.4.6

Voorspanbouten

Hoogsterkte bout in een wrijvingsverbinding wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.2.

Voorspanbouten op trek

De trekweerstand van een voorspanbout wordt bepaald als:

\[ N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P \]

waarbij:

• N_t – trekkracht in een bout
• N_t^b – rekenwaarde van de trekweerstand
• P – voorspankracht van een hoogsterkte bout – Tabel 11.4.2-2

Tabel 11.4.2-2 – voorspankracht van een hoogsterkte bout P [kN]

Een voorspanbout die niet in Tabel 11.4.2-2 voorkomt en belast wordt door een trekkracht wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.1.2 en dient te voldoen aan:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

waarbij:

• N_t – trekkracht in een bout
• N_t^b – rekenwaarde van de trekweerstand
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – trekspanningsoppervlak van een bout
• d_e – effectieve diameter van een bout ter plaatse van de schroefdraad
• f_t^b – rekenwaarde van de treksterkte van een bout

Voorspanbouten op afschuiving

De rekenwaarde van de afschuifweerstand van een voorspanbout wordt bepaald volgens Art. 11.4.2.1:

\[ N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P \]

waarbij:

• N_v – afschuifkracht in het beschouwde vlak
• N_v^b – rekenwaarde van de afschuifweerstand van een bout
• k – factor voor boutgaten; k = 1 voor normale gaten, k = 0.85 voor oversized gaten, k = 0.6 voor sleutelgaten
• μ – glijcoëfficiënt ter plaatse van het wrijvingsvlak, ontleend aan Tabel 11.4.2-1; aanpasbaar in de norminstellingen
• P = N_t^b / 0.8 – voorspankracht van een hoogsterkte bout voor bouten die niet in Tabel 11.4.2-2 voorkomen

Elk afschuifvlak wordt afzonderlijk gecontroleerd, d.w.z. aantal afschuifvlakken n_f = 1.

Voorspanbouten op gecombineerde trek en afschuiving

Een bout die gelijktijdig belast wordt door afschuif- en trekkrachten wordt gedimensioneerd volgens Art. 11.4.2.3 en dient te voldoen aan:

\[ \frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0 \]

waarbij:

• N_v – afschuifkracht in het beschouwde vlak
• N_t – trekkracht in een bout
• N_v^b – rekenwaarde van de afschuifweerstand van een bout
• N_t^b – rekenwaarde van de trekweerstand van een bout