Złącza na ścinanie w połączeniu odpornym na poślizg

Opis

Niniejsze opracowanie poświęcone jest weryfikacji metody elementów skończonych opartej na komponentach (CBFEM) w zakresie nośności symetrycznego podwójnego złącza odpornego na poślizg w odniesieniu do modelu analitycznego (AM).

Model analityczny

Nośność na poślizg śruby sprężonej projektuje się zgodnie z rozdziałem 3.9.1 normy EN 1993-1-8:2005. Siłę sprężającą przyjmuje się na poziomie 70% wytrzymałości na rozciąganie śruby zgodnie z równaniem (3.7).

Weryfikacja nośności

Nośności obliczeniowe wyznaczone metodą CBFEM porównano z wynikami modelu analitycznego (AM); zob. (Wald i in. 2018). Wyniki zestawiono w Tab. 5.5.1. Parametrem jest średnica śruby; zob. Rys. 5.5.1.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Drawing 5.5.1 Joint geometry and dimensions}}}\]

Tab. 5.5.1 Porównanie nośności śruby przewidywanej przez model MES z modelem analitycznym dla średnicy śruby; złącze: nakładka 200/12 mm, śruby 2 × M× 8.8, blachy 2 × 200/20 mm, stal S235

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.1 Sensitivity study for the bolt diameter}}}\]

Wyniki analiz wrażliwości zestawiono na wykresie na Rys. 5.5.2. Wyniki wskazują, że różnice między obiema metodami obliczeniowymi są poniżej 5 %. Model analityczny daje na ogół wyższą nośność.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.2 Verification of CBFEM to AM for the slip-resistant double splice connection}}}\]

Przykład wzorcowy

Dane wejściowe

Łączony element

• Stal S235
• Nakładka 200×12 mm

Łączniki

Śruby

• 3 × M20 8.8
• Rozstawy e₁ = 50 mm, p = 70 mm

Dwie nakładki

• Stal S235
• Blacha 480×200×20 mm

Ustawienia normy

• Współczynnik tarcia w połączeniu odpornym na poślizg 0,5

Wyniki

• Nośność obliczeniowa F_Rd = 320 kN
• Obliczeniowy sposób zniszczenia to poślizg śrub

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.5.3 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}\]