Nośność na ścinanie blokowe
Typ połączenia: Blacha węzłowa
System jednostek: Metryczny
Norma projektowania: IS 800
Materiał blachy: Stal IS 2062 Grade
Śruba: M16, klasa 8.8
Geometria:
Siły przyłożone:
N = 800 kN
V = 0 kN
M = 0 kN
Procedura:
Nośność na ścinanie blokowe jest sprawdzana na cienkiej blasze węzłowej (grubość 8 mm), która jest zaprojektowana tak, aby uległa zniszczeniu, gdy pozostałe elementy są jeszcze nieuszkodzone
Norma IS:
Rys. 1. Wymiary blachy węzłowej i zniszczenie blachy przez ścinanie blokowe
Zgodnie z punktem 6.4.1 normy IS 800: 2007, nośność na ścinanie blokowe (Tdb) połączenia przyjmuje się jako mniejszą z wartości:
\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]
lub
\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]
gdzie:
- Avg, Avn = minimalne pole przekroju brutto i netto na ścinanie wzdłuż linii śrub równoległej do siły zewnętrznej
- Atg, Atn = minimalne pole przekroju brutto i netto na rozciąganie od otworu na śrubę do krawędzi kątownika, linia ostatniej śruby, prostopadle do kierunku siły
- fu, fy = wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności materiału
Obliczenia ręczne:
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:
Nośność blachy w programie IDEA jest wyznaczana przy granicznym odkształceniu 5%
Rys. 2: Naprężenie zastępcze
Rys. 3: Odkształcenie graniczne
Porównanie:
| Gatunek stali | fy [MPa] | fu [MPa] | Tdb [kN] IS 800 | Tdb [kN] IDEA | IDEA/IS 800 |
| E 165 (Fe 290) | 165 | 290 | 295 | 272 | 92% |
| E 250 (FE 410 W) B | 250 | 410 | 428 | 403 | 94% |
| E 300 (Fe 440) | 440 | 300 | 473 | 472 | 100% |
| E 350 (Fe 490) | 490 | 350 | 534 | 544 | 102% |
| E 410 (Fe 540) | 540 | 410 | 599 | 628 | 105% |
| E 450 (Fe 570) D | 450 | 570 | 640 | 669 | 105% |
| E 450 (Fe 590) E | 450 | 590 | 655 | 669 | 102% |
Wyniki sprawdzenia normowego nośności na ścinanie blokowe uzyskane w IDEA StatiCa Connection są zbliżone do obliczeń ręcznych zgodnie z IS 800: 2007. Wyniki IDEA StatiCa Connection są nieco po stronie bezpiecznej dla stali niskich gatunków i nieznacznie niezachowawcze (maksymalnie 5%) dla stali wysokich gatunków. Przyczyną jest to, że wytrzymałość na rozciąganie nie wpływa na wyniki programu IDEA Connection dla blach.
