Śrubowe połączenia zakładkowe dwuteowników o szerokich stopkach (AISC)

Ten artykuł jest również dostępny w:
Przetłumaczone przez AI z języka angielskiego
Ten przykład jest częścią serii porównującej IDEA StatiCa z tradycyjnymi obliczeniami stosowanymi w praktyce amerykańskiej. W niniejszym opracowaniu analizowane są różne efekty obciążeń w śrubowych połączeniach zakładkowych elementów dwuteowych o szerokich stopkach.

Ten przykład weryfikacyjny został przygotowany przez Marka D. Denavita i Kaylę Truman-Jarrell w ramach wspólnego projektu Uniwersytetu Tennessee i IDEA StatiCa.

1 Opis

W niniejszym opracowaniu przedstawiono porównanie wyników uzyskanych metodą CBFEM z tradycyjnymi metodami obliczeniowymi stosowanymi w praktyce amerykańskiej dla śrubowych połączeń zakładkowych dwuteowników o szerokich stopkach (rys. 1).

inline image in article

Rys. 1 Schemat śrubowego połączenia zakładkowego dwuteownika o szerokich stopkach analizowanego w niniejszym opracowaniu

Tradycyjne metody obliczeniowe zastosowane w niniejszej pracy opierają się na wymaganiach dotyczących projektowania metodą współczynników obciążeń i nośności (LRFD) zawartych w normie AISC Specification (2016). Stany graniczne oceniane w obliczeniach tradycyjnych obejmują: rozerwanie na ścinanie, docisk i wyrwanie dla nośności śrub; plastyczne rozciąganie, rozerwanie przy rozciąganiu, rozerwanie blokowe i plastyczne ściskanie dla nośności blach nakładkowych; oraz plastyczne rozciąganie, rozerwanie przy rozciąganiu, plastyczne ściskanie i plastyczne zginanie dla elementów dwuteowych. Przyjęto, że odkształcenie przy otworze śrubowym przy obciążeniu eksploatacyjnym stanowi kryterium projektowe. Dla niektórych połączeń oceniano poślizg.

Wyniki CBFEM uzyskano z IDEA StatiCa w wersji 22.1. Przykładowe modele przedstawiono na rys. 2. Maksymalne dopuszczalne obciążenia wyznaczano iteracyjnie, dostosowując wartość przyłożonego obciążenia do poziomu uznanego przez program za bezpieczny, przy którym zwiększenie o niewielką wartość (np. 1 kip) skutkowałoby oceną negatywną.

inline image in article

Rys. 2 Śrubowe połączenia zakładkowe dwuteowników o szerokich stopkach zamodelowane w IDEA StatiCa.

W porównaniach przedstawionych w niniejszym opracowaniu górny słup był zawsze przekrojem W14×159, natomiast dolny słup był przekrojem W14×159 lub W14×370. Przyjęto, że wszystkie kształtowniki dwuteowe spełniają wymagania normy ASTM A992 (Fy = 50 ksi, Fu = 65 ksi). Połączenie zakładkowe oparto na tablicy 14-3 podręcznika AISC Manual (2017). W połączeniu zastosowano łącznie 24 śruby A490 o średnicy 7/8 cala (gwinty niewyłączone z płaszczyzn ścinania) (po 6 dla każdego z połączeń blachy nakładkowej z półką słupa). Połączenie nie było odporne na poślizg, o ile nie zaznaczono inaczej. Między słupami nie było szczeliny. Połączenia oceniano zarówno z uwzględnieniem kontaktowego przekazywania sił (Muir 2015), jak i bez jego uwzględnienia. Rozstaw śrub wynosił s = 3 cale, a pionowe odległości krawędziowe lev1 = 1,5 cala i lev2 = 1,75 cala, co daje całkowitą długość blachy nakładkowej 18,5 cala. Szerokość blachy nakładkowej wynosiła 14 cali. Rozstaw śrub w kierunku poziomym wynosił g = 11,5 cala, a pozioma odległość krawędziowa leh = 1,25 cala w niektórych przypadkach, zgodnie z zaleceniami tablicy 14-3. W pozostałych przypadkach rozstaw śrub wynosił g = 8 cali, a pozioma odległość krawędziowa leh = 3 cale, aby uniknąć rozerwania blokowego. Grubość blachy nakładkowej była zmienna w analizie. Tablica 14-3 zaleca grubość blachy 0,5 cala dla słupów W14×159. Przyjęto, że blachy nakładkowe spełniają wymagania normy ASTM A36 (Fy = 36 ksi, Fu = 58 ksi).

Niniejszy projekt połączenia zakładkowego słupa jest najbardziej odpowiedni do łączenia dwóch osiowo obciążonych słupów poprzez kontaktowe przekazywanie sił. W opracowaniu analizowane są przypadki, w których kontaktowe przekazywanie sił jest pomijane, a także przypadki, w których słupy są obciążone rozciąganiem lub kombinacją zginania względem osi głównej. W całym opracowaniu stosowano to samo połączenie zakładkowe dla zachowania jednolitości i łatwości porównania; jednak dla przypadków ze znacznym rozciąganiem lub kombinacją zginania bardziej efektywne byłyby inne połączenia.

2 Obciążenie osiowe

W pierwszej kolejności zbadano nośność połączenia przy obciążeniu osiowym dla przypadku słupów o równej wysokości przekroju i rozstawie śrub g = 11,5 cala. Zależność maksymalnego przyłożonego osiowego obciążenia ściskającego od grubości blachy nakładkowej przedstawiono na rys. 3. Nośność połączenia jest znacznie większa przy kontaktowym przekazywaniu sił niż bez niego. Przy kontaktowym przekazywaniu sił, dla IDEA StatiCa decydującym kryterium był graniczny poziom odkształceń plastycznych w środniku słupa, natomiast w obliczeniach tradycyjnych — plastyczne ściskanie słupa. Śruby i blachy nakładkowe są w tych analizach praktycznie nieobciążone, dlatego nośność nie zmieniała się wraz z grubością blachy nakładkowej. IDEA StatiCa daje maksymalne dopuszczalne obciążenie o około 4% większe niż obliczenia tradycyjne, głównie ze względu na niewielkie umocnienie odkształceniowe przyjęte w modelu oraz niewielkie różnice w polu przekroju poprzecznego dwuteownika (tj. IDEA StatiCa nie modeluje zaokrągleń, a część pola przekroju w każdym miejscu połączenia środnika ze stopką jest liczona podwójnie).

Bez kontaktowego przekazywania sił obciążenie jest przenoszone z jednego dwuteownika na drugi przez śruby i blachy nakładkowe. Dla najcieńszej blachy nakładkowej (tj. 3/8 cala) decydującym kryterium dla IDEA StatiCa był graniczny poziom odkształceń plastycznych w blasze nakładkowej, natomiast w obliczeniach tradycyjnych — plastyczne ściskanie blachy nakładkowej. Należy zauważyć, że Lc/r ≤ 25 dla blachy nakładkowej przy współczynniku długości efektywnej równym 0,65 dla warunków utwierdzenia obustronnego, dlatego nie zastosowano redukcji ze względu na stateczność. Maksymalne przyłożone obciążenie wyniosło 309 kipsów dla IDEA StatiCa i 340 kipsów dla obliczeń tradycyjnych. IDEA StatiCa daje mniejsze maksymalne dopuszczalne obciążenie, ponieważ naprężenia w blasze nakładkowej koncentrują się w pobliżu otworów śrubowych. Dla wszystkich pozostałych grubości blach nakładkowych decydującym kryterium zarówno dla IDEA StatiCa, jak i dla obliczeń tradycyjnych było rozerwanie śrub na ścinanie, a maksymalne przyłożone obciążenie było identyczne.

inline image in article

Rys. 3 Maksymalne przyłożone obciążenie ściskające w zależności od grubości blachy nakładkowej

Przykładowe pliki

Zależność maksymalnego przyłożonego osiowego obciążenia rozciągającego od grubości blachy nakładkowej przedstawiono na rys. 4. Analizy w IDEA StatiCa przeprowadzono z uwzględnieniem i bez uwzględnienia operacji kontaktowego przekazywania sił, jednak wyniki obu przypadków były identyczne. Sztywność kontaktowa przy rozciąganiu jest pomijalnie mała.

Dla połączeń z grubszymi blachami nakładkowymi (o grubości 5/8 cala lub więcej) decydującym kryterium zarówno dla IDEA StatiCa, jak i dla obliczeń tradycyjnych było rozerwanie śrub na ścinanie. Maksymalne przyłożone obciążenie było takie samo dla obu metod. Dla połączeń z cieńszymi blachami nakładkowymi, zgodnie z IDEA StatiCa decydującym kryterium było wyrwanie, natomiast według obliczeń tradycyjnych — rozerwanie blokowe blachy nakładkowej. Rozbieżność w decydujących stanach granicznych można wyeliminować przez zagęszczenie siatki w IDEA StatiCa. Dla połączenia z blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala i domyślną siatką (maksymalny rozmiar elementu siatki 1,969 cala) decydującym kryterium jest wyrwanie przy maksymalnym przyłożonym obciążeniu rozciągającym wynoszącym 341 kipsów. Dla maksymalnego rozmiaru elementu siatki 1 cal, graniczny poziom odkształceń plastycznych w blachach nakładkowych jest osiągany przy obciążeniu 338 kipsów. Dalsze zagęszczenie do maksymalnego rozmiaru elementu siatki 0,25 cala daje maksymalne przyłożone obciążenie 328 kipsów, przy czym decydującym kryterium są odkształcenia plastyczne blach nakładkowych. Rozkład odkształceń plastycznych dla tego połączenia jest zgodny z mechanizmem rozerwania blokowego (rys. 5). Nawet przy zagęszczonej siatce IDEA StatiCa daje większe maksymalne przyłożone obciążenie niż obliczenia tradycyjne. Dla połączenia z blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala maksymalne przyłożone obciążenie według obliczeń tradycyjnych wynosi 308 kipsów.

Badacze zwrócili uwagę, że postanowienia normy AISC Specification (2016) dotyczące rozerwania blokowego mogą być konserwatywne w porównaniu z danymi z badań fizycznych i zaproponowali alternatywne równania pozwalające lepiej przewidywać nośność na rozerwanie blokowe (Teh i Deierlein 2017). Zaproponowane przez nich równanie na nośność charakterystyczną przy rozerwaniu blokowym, Rn = FuAnt + 0,6FuAev, wykorzystuje efektywne pole ścinania Aev równe średniej arytmetycznej brutto i netto pól ścinania stosowanych obecnie w normie AISC Specification (tj. Aev = (Agv + Anv)/2). Nośność obliczeniowa na rozerwanie blokowe dla połączenia z blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala wyznaczona przy użyciu tego równania wynosi 391 kipsów, a zatem decydujące byłyby inne stany graniczne. Jeśli równanie zaproponowane przez Teha i Deierlinga (2017) jest dokładne, wyniki IDEA StatiCa byłyby konserwatywne.

inline image in article

Rys. 4 Maksymalne przyłożone obciążenie rozciągające w zależności od grubości blachy nakładkowej

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 5 Odkształcenia plastyczne w blasze nakładkowej przy obciążeniu 328 kipsów dla połączenia z blachą nakładkową o grubości 1/2  cala i maksymalnym rozmiarze elementu siatki 0,25 cala.

Aby dokładniej zbadać zachowanie tego połączenia przy obciążeniu rozciągającym, analizę powtórzono dla rozstawu śrub g = 8 cali. Przy tej wartości g rozerwanie blokowe nie decyduje o nośności rozciąganej blachy nakładkowej. Zależność maksymalnego przyłożonego osiowego obciążenia rozciągającego od grubości blachy nakładkowej dla tego przypadku przedstawiono na rys. 6. Wyniki IDEA StatiCa są zasadniczo takie same jak dla przypadku z większym rozstawem śrub. Dla IDEA StatiCa i połączeń z dwiema najcieńszymi blachami nakładkowymi (tj. 3/8 cala i 1/2 cala) decydującym stanem granicznym było wyrwanie, przy czym 100% stopnia wykorzystania osiągały jedynie śruby na skrajnych końcach połączenia zakładkowego (rys. 7). Dla pozostałych połączeń w IDEA StatiCa decydującym kryterium było rozerwanie śrub na ścinanie, przy czym wszystkie śruby osiągały 100% stopnia wykorzystania. W obliczeniach tradycyjnych nośność grupy śrub decydowała we wszystkich przypadkach. Jednak maksymalne przyłożone obciążenie według obliczeń tradycyjnych było większe niż według IDEA StatiCa dla połączeń z dwiema najcieńszymi blachami nakładkowymi. W obliczeniach tradycyjnych wyznacza się efektywną nośność każdej śruby w grupie i sumuje się je w celu uzyskania nośności grupy śrub. W związku z tym dla niektórych śrub decydującym kryterium jest wyrwanie, a dla innych rozerwanie na ścinanie, lecz wszystkie wnoszą swoją maksymalną nośność do grupy śrub. W IDEA StatiCa wszystkie śruby są modelowane z tą samą sztywnością, więc w tym połączeniu są one wszystkie obciążone w przybliżeniu tak samo. Dla cieńszych blach wyrwanie decyduje o nośności śrub skrajnych i osiągają one swoją nośność jako pierwsze, zanim pozostałe śruby zdążą osiągnąć swoją nośność. Jest to analogiczne do metody śruby krytycznej, która jest częściej stosowana dla grup śrub obciążonych mimośrodowo w obliczeniach tradycyjnych. Zastosowanie metody śruby krytycznej w tym przypadku daje wyniki nośności zbliżone do tych uzyskanych z IDEA StatiCa.

inline image in article

Rys. 6 Maksymalne przyłożone obciążenie rozciągające w zależności od grubości blachy nakładkowej (rozstaw śrub g = 8 cali)

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 7 Widok stopnia wykorzystania śrub przy obciążeniu 256 kipsów dla połączenia z blachą nakładkową o grubości 3/8 cala

3 Obciążenie osiowe przy nierównych wysokościach słupów

Gdy łączone słupy mają różne wysokości przekroju, stosuje się blachy wypełniające w celu wyrównania głębokości mniejszego słupa i uzyskania płaskiej powierzchni dla blach nakładkowych. Blachy wypełniające mogą być rozwinięte lub nierozwinięte. Rozwinięte blachy wypełniające mają dodatkowe mocowanie do słupa poza blachami nakładkowymi. Nierozwinięte blachy wypełniające nie mają dodatkowego mocowania. Norma AISC Specification (2016) wymaga redukcji nośności na ścinanie i poślizg dla połączeń śrubowych z nierozwiniętymi blachami wypełniającymi.

Wyniki przedstawione w niniejszym rozdziale dotyczą połączenia zakładkowego z górnym słupem W14×159 i dolnym słupem W14×370. Różnica wysokości przekroju między tymi dwoma kształtownikami wynosi 2,90 cala, dlatego przyjęto, że całkowita grubość blach wypełniających wynosi 1,45 cala, co uzyskano przy użyciu dwóch warstw: jednej o grubości 1-1/4 cala i drugiej o grubości 3/16 cala.

Zależność maksymalnego przyłożonego osiowego obciążenia ściskającego od grubości blachy nakładkowej przedstawiono na rys. 8. Rozstaw śrub przyjęto jako g = 11,5 cala dla tego przypadku, co jest typowe dla połączenia zakładkowego słupa. Przy kontaktowym przekazywaniu sił wyniki są zasadniczo takie same jak dla przypadku słupów o równej wysokości przekroju bez blach wypełniających. Należy jednak zauważyć, że kontakt zdefiniowano zarówno między górnym dwuteownikiem a dolnym dwuteownikiem, jak i między blachami wypełniającymi a dolnym dwuteownikiem. Jeśli kontakt zdefiniowano jedynie między dwoma elementami dwuteowymi, przesunięcie osi środkowych stopek powodowało zginanie stopki (rys. 9) i nieco mniejsze nośności w IDEA StatiCa (1879 kipsów bez kontaktu blach wypełniających w porównaniu z 2121 kipsami z kontaktem blach wypełniających dla połączenia z blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala). Pełne kontaktowe przekazywanie sił jest osiągane, ponieważ oba słupy należą do tej samej rodziny (tj. W14), a odległość między stopkami jest taka sama, więc obliczenia tradycyjne nie są tym dotknięte.

Bez kontaktowego przekazywania sił nośność połączenia zakładkowego jest znacznie mniejsza, a IDEA StatiCa wykazuje dokładnie taką samą nośność jak obliczenia tradycyjne dla wszystkich połączeń z wyjątkiem połączenia z najcieńszą blachą nakładkową (tj. o grubości 3/8 cala). Należy zauważyć, że redukcja nośności na ścinanie dla blach wypełniających określona w punkcie J5.2 normy AISC Specification (2016) jest stosowana zarówno w IDEA StatiCa, jak i w obliczeniach tradycyjnych. Dla połączenia z najcieńszą blachą nakładkową odkształcenia plastyczne w blasze nakładkowej decydują w IDEA StatiCa, co skutkuje mniejszą nośnością niż w obliczeniach tradycyjnych.

inline image in article

Rys. 8 Maksymalne przyłożone obciążenie ściskające w zależności od grubości blachy nakładkowej dla połączeń z blachami wypełniającymi

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 9 Wyniki odkształceń plastycznych przy obciążeniu 1920 kipsów dla połączenia z blachą nakładkową o grubości 1/2 cala i bez kontaktu między blachami wypełniającymi a dolnym dwuteownikiem (współczynnik skali odkształceń = 10)

Zależność maksymalnego przyłożonego osiowego obciążenia rozciągającego od grubości blachy nakładkowej przedstawiono na rys. 10. Rozstaw śrub przyjęto jako g = 8 cali dla tego przypadku, aby uniknąć stanu granicznego rozerwania blokowego. Podobnie jak w przypadku ściskania, IDEA StatiCa i obliczenia tradycyjne dają tę samą nośność dla wszystkich połączeń z wyjątkiem połączenia z najcieńszą blachą nakładkową. Dla połączenia z najcieńszą blachą nakładkową wyrwanie decyduje o nośności niektórych śrub i powstaje różnica w nośności ze względu na różne sposoby, w jakie IDEA StatiCa i obliczenia tradycyjne traktują grupy śrub o różnej nośności poszczególnych śrub.

Redukcja nośności ma również zastosowanie do stanu granicznego poślizgu dla połączeń z dwiema lub więcej blachami wypełniającymi między łączonymi elementami. Redukcja jest określona przez współczynnik hf dla blach wypełniających w równaniu J3-4 normy AISC Specification (2016); hf = 0,85 dla przypadków z dwiema lub więcej blachami wypełniającymi między łączonymi elementami i hf = 1,0 w pozostałych przypadkach. Jeśli połączenie zakładkowe byłoby odporne na poślizg, nośność obliczeniowa wynosiłaby 199 kipsów dla przypadku bez blach wypełniających lub z jednowarstwowymi blachami wypełniającymi i 169 kipsów dla przypadku z wielowarstwowymi blachami wypełniającymi. Bez kontaktowego przekazywania sił i przy zdefiniowaniu połączenia jako odpornego na poślizg, maksymalne przyłożone osiowe obciążenie rozciągające według IDEA StatiCa wynosi 152 kipsy dla połączenia z blachami wypełniającymi i blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala. IDEA StatiCa wykrywa wielowarstwowe blachy wypełniające i stosuje odpowiedni współczynnik dla blach wypełniających. Mniejsza nośność uzyskana z IDEA StatiCa wynika z tego, że IDEA StatiCa uwzględnia mimośrodowe obciążenie blach wypełniających, któremu przeciwdziała para sił złożona z nacisku kontaktowego i rozciągania śrub (rys. 11). IDEA StatiCa konserwatywnie pomija tarcie wynikające z nacisku kontaktowego, jednocześnie uwzględniając przyłożone rozciąganie śruby za pomocą współczynnika redukcyjnego ksc (norma AISC Specification (2016), punkt J3.9).

inline image in article

Rys. 10 Maksymalne przyłożone obciążenie rozciągające w zależności od grubości blachy nakładkowej dla połączeń z blachami wypełniającymi

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 11 Naprężenia w kontaktach i wyniki sił w śrubach przy przyłożonym obciążeniu rozciągającym 152 kipsów dla połączenia z blachą nakładkową o grubości 1/2 cala i śrubami ciernymi (odpornymi na poślizg) (współczynnik skali odkształceń = 10)

4 Kombinacja obciążenia osiowego i zginania względem osi głównej

Połączenia zakładkowe mogą wymagać przenoszenia nie tylko obciążeń osiowych. Dla przypadku momentu gnącego względem osi głównej wynoszącego 1000 kip-cali przyłożonego jednocześnie z obciążeniem osiowym, zależność maksymalnego przyłożonego obciążenia ściskającego od grubości blachy nakładkowej przedstawiono na rys. 12, a zależność maksymalnego przyłożonego obciążenia rozciągającego od grubości blachy nakładkowej — na rys. 13. Rozstaw śrub przyjęto jako g = 8 cali dla analiz w niniejszym rozdziale, aby uniknąć stanu granicznego rozerwania blokowego.

Przy ściskaniu z kontaktowym przekazywaniem sił nośność elementu decydowała zarówno w analizach IDEA StatiCa, jak i w obliczeniach tradycyjnych. Oba maksymalne przyłożone obciążenia są mniejsze niż w przypadku czystego ściskania (rys. 3) ze względu na jednoczesny moment gnący. Przy ściskaniu bez kontaktowego przekazywania sił oraz przy rozciąganiu IDEA StatiCa daje nieco większe maksymalne przyłożone obciążenia niż obliczenia tradycyjne dla połączeń z grubszymi blachami nakładkowymi, gdzie decydującym kryterium jest rozerwanie śrub na ścinanie. Natomiast IDEA StatiCa i obliczenia tradycyjne dały tę samą nośność przy obciążeniu osiowym. W obliczeniach tradycyjnych siłę w każdej grupie śrub wyznaczano jako P/2 ± M/d, gdzie d jest wysokością przekroju dwuteownika (Tamboli 2016). Równanie to zakłada, że ścinanie śrub jest jedyną siłą na powierzchni styku między stopką słupa a blachą nakładkową. Przy jawnym modelowaniu połączenia w IDEA StatiCa obserwuje się naprężenia kontaktowe na powierzchniach styku (rys. 14), które bezpośrednio nie zwiększają nośności (ponieważ tarcie na powierzchniach kontaktowych jest pomijane w IDEA StatiCa), lecz przesuwają ramię dźwigni przenoszące moment na zewnątrz i zmniejszają ścinanie w śrubach.

inline image in article

Rys. 12 Maksymalne przyłożone obciążenie ściskające w zależności od grubości blachy nakładkowej dla połączenia z jednoczesnym zginaniem względem osi głównej

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 13 Maksymalne przyłożone obciążenie rozciągające w zależności od grubości blachy nakładkowej dla połączenia z jednoczesnym zginaniem względem osi głównej

Przykładowe pliki

inline image in article

Rys. 14 Naprężenia w kontaktach przy przyłożonym obciążeniu rozciągającym 212 kipsów i przyłożonym momencie względem osi głównej 1000 kip-cali dla połączenia z blachą nakładkową o grubości 1/2 cala (współczynnik skali odkształceń = 10)

Zależność maksymalnego przyłożonego obciążenia osiowego od przyłożonego momentu gnącego względem osi głównej dla połączenia z blachami nakładkowymi o grubości 1/2 cala, bez kontaktowego przekazywania sił i z rozstawem śrub g = 8 cali przedstawiono na rys. 15. Wyniki te potwierdzają, że IDEA StatiCa dobrze zgadza się z obliczeniami tradycyjnymi w całym zakresie przyłożonego obciążenia osiowego i momentu gnącego dla tego połączenia.

inline image in article

Rys. 15 Maksymalne przyłożone obciążenie osiowe w zależności od przyłożonego momentu gnącego względem osi głównej (ściskanie ujemne)

Przykładowe pliki

5 Podsumowanie

W niniejszym opracowaniu porównano projektowanie śrubowych połączeń zakładkowych dwuteowników o szerokich stopkach przy użyciu tradycyjnych metod obliczeniowych stosowanych w praktyce amerykańskiej oraz IDEA StatiCa. Kluczowe obserwacje z badania obejmują:

  • Nośność obliczeniowa uzyskana z IDEA StatiCa dobrze zgadza się z obliczeniami tradycyjnymi.
  • Wśród największych różnic w nośności znalazły się połączenia, w których wyrwanie decydowało o nośności niektórych śrub. IDEA StatiCa osiągała 100% stopnia wykorzystania śrub, dla których decydującym kryterium było wyrwanie, podczas gdy pozostałe śruby nie osiągały 100% stopnia wykorzystania, co skutkowało konserwatywnym porównaniem z obliczeniami tradycyjnymi, które pozwalają na jednoczesne osiągnięcie nośności wszystkich śrub w osiowo obciążonej grupie śrub.
  • IDEA StatiCa daje nieco większe nośności niż obliczenia tradycyjne, gdy decydującym kryterium jest rozerwanie blokowe.
  • IDEA StatiCa prawidłowo zidentyfikowała wszystkie połączenia w niniejszym opracowaniu z nierozwiniętymi blachami wypełniającymi i zastosowała odpowiednie redukcje nośności na ścinanie śrub lub poślizg określone w normie AISC Specification (2016). Jednak algorytm w IDEA StatiCa służący do identyfikacji nierozwiniętych blach wypełniających nie obejmuje wszystkich przypadków i w niestandardowych sytuacjach wymagana jest ocena inżynierska w celu zapewnienia, że wyniki nośności są stosowane w odpowiednich przypadkach.

6 Literatura

AISC. (2016). Specification for Structural Steel Buildings. American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois.

AISC. (2017). Steel Construction Manual, 15th Edition. American Institute of Steel Construction, Chicago, Illinois.

Muir, L. (2015). "Bear It and Grin." Modern Steel Construction, (December).

Tamboli, A. (2016). Handbook of Structural Steel Connection Design and Details, Third Edition. McGraw Hill, New York, NY.

Teh, L. H., and Deierlein, G. G. (2017). "Effective Shear Plane Model for Tearout and Block Shear Failure of Bolted Connections." Engineering Journal, AISC, 54(3), 181–194.


Powiązane artykuły

Połączenia T-stub (AISC)

Połączenia belka-słup (AISC)