การต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear
ประเภทการเชื่อมต่อ: แผ่น Gusset
ระบบหน่วย: เมตริก
มาตรฐานการออกแบบ: IS 800
วัสดุแผ่น: เหล็ก IS 2062 Grade
สลักเกลียว: M16, Grade 8.8
รูปทรงเรขาคณิต:
แรงกระทำที่ใช้:
N = 800 kN
V = 0 kN
M = 0 kN
ขั้นตอนการคำนวณ:
การต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear ได้รับการตรวจสอบบนแผ่น Gusset บาง (ความหนา 8 มม.) ซึ่งออกแบบให้วิบัติในขณะที่ชิ้นส่วนอื่นยังไม่เสียหาย
มาตรฐาน IS:
รูปที่ 1 ขนาดแผ่น Gusset และการวิบัติของแผ่นแบบ Block Shear
ตามข้อ 6.4.1 ของ IS 800: 2007 กำลังต้านทาน Block Shear (Tdb) ของการเชื่อมต่อให้ใช้ค่าที่น้อยกว่าของ
\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]
หรือ
\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]
โดยที่:
- Avg, Avn = พื้นที่หน้าตัดรวมและสุทธิขั้นต่ำในแรงเฉือนตามแนวสลักเกลียวที่ขนานกับแรงภายนอก
- Atg, Atn = พื้นที่หน้าตัดรวมและสุทธิขั้นต่ำในแรงดึงจากรูสลักเกลียวถึงปลายเหล็กฉาก แนวสลักเกลียวปลาย ตั้งฉากกับแนวแรง
- fu, fy = ความเค้นสูงสุดและความเค้นจุดครากของวัสดุ
การคำนวณด้วยมือ:
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:
กำลังต้านทานของแผ่นใน IDEA ถูกกำหนดที่ขีดจำกัดความเครียด 5%
รูปที่ 2: ความเค้นสมมูล
รูปที่ 3: ความเครียดขีดจำกัด
การเปรียบเทียบ:
| เกรดเหล็ก | 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% |
ผลการออกแบบการต้านทานการวิบัติแบบ Block Shear ของ IDEA StatiCa Connection มีความใกล้เคียงกับการคำนวณด้วยมือตามมาตรฐาน IS 800: 2007 ผลลัพธ์ของ IDEA StatiCa Connection มีความอนุรักษ์นิยมเล็กน้อยสำหรับเหล็กเกรดต่ำ และไม่อนุรักษ์นิยมเล็กน้อย (สูงสุด 5%) สำหรับเหล็กเกรดสูง สาเหตุเป็นเพราะกำลังสูงสุดไม่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของ IDEA Connection สำหรับแผ่น