Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
EQUALJOINTS PLUS
Valorisation of knowledge for European preQUALified
steel JOINTS
ii
Valorisation of knowledge for European
preQUALified steel JOINTS
PRIROČNIK ZA UPORABO APLIKACIJE
EQUALJOINTS
Version 0.1 (5)
01/10/2018
iii
KAZALO VSEBINE
KAZALO VSEBINE ....................................................................................................... iii
1. EQUALJOINTS ....................................................................................................... 1
1.1 O projektu .......................................................................................................... 1
2. O ECCS .................................................................................................................... 3
2.1 Nameni in cilji.................................................................................................... 3
2.2 Članstvo ............................................................................................................. 3
2.3 STEEL CONSTRUCTION: Design & Research .............................................. 4
2.4 Tehnične smernice za uporabo Evrokodov ........................................................ 4
3. UPORABA APLIKACIJE ....................................................................................... 5
3.1 Obseg ................................................................................................................. 5
3.2 Konfiguracije ..................................................................................................... 6
3.3 Katalogi in dobavitelji........................................................................................ 7
3.4 Primeri in poročilo - Računalo ......................................................................... 10
3.4.1 Uvod ......................................................................................................... 10
3.4.2 Spoji .......................................................................................................... 10
4. TEHNIČNA PODLAGA ........................................................................................ 14
4.1 Neojačani spoji s podaljšano čelno pločevino ................................................. 14
4.1.1 Opis spoja ................................................................................................. 14
4.1.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 15
4.1.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 15
4.1.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja ............................................ 16
4.1.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 17
4.1.6 Karakterizacija komponent (vozlišče v upogibu) ..................................... 18
4.1.7 Togost komponent (vozlišče v upogibu) .................................................. 25
4.1.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu) .................................................. 26
4.2 Spoj prečka-steber z ojačeno čelno pločevino ................................................. 27
4.2.1 Opis spoja ................................................................................................. 27
4.2.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 28
4.2.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 28
4.2.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja ............................................ 29
4.2.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 30
4.2.6 Karakterizacija komponent (spoj v upogibu) ........................................... 31
4.2.7 Togost komponent (spoj v upogibu) ......................................................... 37
4.2.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu) .................................................. 38
iv
4.3 Spoji prečka-steber z vuto ................................................................................ 40
4.3.1 Opis spoja ................................................................................................. 40
4.3.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 41
4.3.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 42
4.3.4 Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja ............................. 43
4.3.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 44
4.3.6 Karakterizacija komponent ....................................................................... 47
4.3.7 Razvrščanje po togosti .............................................................................. 48
4.3.8 Razvrščanje po duktilnosti........................................................................ 48
4.4 Spoji z oslabljeno prečko ................................................................................. 49
4.4.1 Opis spoja ................................................................................................. 49
4.4.1 Postopek projektiranja .............................................................................. 49
5. LITERATURA ....................................................................................................... 52
1
1. EQUALJOINTS
1.1 O projektu
Projekt je usmerjen v valorizacijo in širjenje znanja rezultatov pridobljenih v okviru
projekta EQUALJOINTS+ financiranega s strani Evropske komisije iz sklada RFCS
(sklad za raziskave na področju premoga in jekla), v sklopu katerega je bila razvita
potresna predkvalifikacija jeklenih spojev.
Da bo potencial evropskih tabel za predkvalifikacijo spojev v polni meri izkoriščen, bodo
dokumenti za projektiranje (smernice, priročnik, orodja in primeri uporabe) izdani v 12
različnih jezikih in razdeljeni med partnerje sektorja za jeklene konstrukcije vključno z
vsemi akademskimi ustanovami, inženirskimi in gradbenimi podjetji. Razvita bo
programska oprema in aplikacija za mobilne naprave za oceno neelastičnega odziva
spojev. Poleg tega bodo po vsej Evropi in v ZDA organizirane delavnice in seminarji za
predstavitev gradiva in širitev znanja.
Organizacije, ki so sodelovale pri projektu EQUALJOINTS plus:
Università degli Studi di Napoli Federico II (UNINA)
Corso Umberto I 40 – 80138 Napoli, Italia
www.unina.it
Imperial College (IC)
London SW7 2AZ, UK
www.imperial.ac.uk
Universidade de Coimbra (UC)
Paço das Escolas, Coimbra, 3001 451, Portugal
www.uc.pt
Université de Liège (ULg)
Place du 20-Août, 7, B-4000 Liège, Belgique
www.uliege.be
Universitatea Politehnica Timişoara (UPT)
Piaţa Victoriei Nr. 2, 300006 Timişoara, jud. Timiş, România
www.upt.ro
European Convention for Constructional Steelwork (ECCS)
Anenue des Ombrages 32, bte 20, 1200 Brussels, Belgique
www.steelconstruct.com
ArcelorMittal Belval & Differdange S.A. (AMBD)
24-26, Boulevard d’Avranches, L-1160 Luxembourg
www.arcelormittal.com
Università degli Studi di Salerno (UNISA)
2
Via Giovanni Paolo II, 132 – 84084, Italia
www.unisa.it
České vysoké učení technické v Praze (CVUT)
Zikova 1903/4, 166 36 Praha 6, Česká republika
www.cvut.cz
National Technical University of Athens (NTUA)
Zografou Campus 9, Iroon Polytechniou str, 15780 Zografou, Greece
www.ntua.gr
Reinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTHA)
Templergraben 55, 52062 Aachen, Germany
www.rwth-aachen.de
Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM)
Espace technologique L'orme des merisiers, Immeuble Apollo, 91193 Saint-Aubin,
France
www.cticm.com
Technishe Universiteit Delft (TUD)
Postbus 5, 2600 AA Delft, Nederland
www.tudelft.nl
Univerza V Ljubljani (UL)
Kongresni trg 12, 1000 Ljubljana, Slovenija
www.uni-lj.si
Universitet Po Architektura Stroitelstvo I Geodezija (UASG)
Blvd. Hristo Smirnenski 1, 1164 Sofia, Bulgaria
www.uacg.bg
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Calle Jordi Girona 31, Barcelona 08034, España
www.upc.edu
OneSource Consultoria nformática
Urbanização Ferreira Jorge – 1º dto Lote 14, Coimbra 3040 016, Portugal
www.onesource.pt
3
2. O ECCS
2.1 Nameni in cilji
Evropska konvencija za jeklene konstrukcije (ECCS) je mednarodno združenje
nacionalnih organizacij za jeklene konstrukcije, ustanovljena leta 1955.
Namen ECCS je promovirati uporabo jeklenih konstrukcij v gradbeništvu z razvojem
standardov in izobraževalnih gradiv. Konvencija skrbi za upravljanje delovnih odborov,
izdajo publikacij, organizacijo konferenc in aktivno zastopanost v evropskih in
mednarodnih odborih, ki se ukvarjajo s standardizacijo, raziskavami in razvojem ter
izobraževanjem.
ECCS združuje vse zainteresirane strani jeklarske industrije v gradbeništvu: proizvajalce
jekla, izdelovalce jeklenih konstrukcij, delničarje v jeklarski industriji, dobavitelje v
gradbenem sektorju, konstruktorje (arhitekte in inženirje) ter akademski in raziskovalni
ter razvojni svet prek mednarodne mreže predstavnikov gradbeništva, proizvajalcev jekla
in tehničnih centrov. Njen sedež se nahaja v Bruslju v Belgiji.
2.2 Članstvo
ECCS ima naslednje kategorije za članstvo:
o polnopravne članice, sestavljajo jih evropska nacionalna združenja, ki delujejo
na področju jeklenih konstrukcij;
o mednarodne članice, sestavljajo jih neevropska nacionalna združenja ali druge
neevropske organizacije, dejavne na področju jeklenih konstrukcij;
o podporne članice, sestavljajo jih mednarodna združenja, ki predstavljajo
dobavitelje surovin ali druge organizacije, ki se ukvarjajo ali so povezane z
uporabo konstrukcijskega jekla in s tem povezanih gradbenih materialov;
o pridružene članice, sestavljajo jih evropske organizacije, ki delujejo kot tehnične
ustanove ali organizacije za neodvisno promocijo z interesi v konstrukcijskem
jeklu in njegovo uporabo v gradbeništvu;
o individualne članice, sestavljajo jih vsi, ki jih zanimajo teme v zvezi z jeklenimi
konstrukcijami in podpirajo cilje združenja;
Individualno članstvo je odprto po vsem svetu za vse arhitekte, inženirje ali vse, ki se
zanimajo za jeklene konstrukcije in za podporo ciljev ECCS. Individualni člani so del
velike mednarodne mreže in lahko koristijo različne storitve. Dodatne informacije najdete
na spletni strani www.steelconstruct.com.
Opomba: Če se želite naročiti na glasilo ECCS, kliknite tukaj.
4
2.3 STEEL CONSTRUCTION: Design & Research
Revija "Steel Construction, Design and Research" je uradna revija ECCS in izhaja
četrtletno v sodelovanju z založniško hišo Ernst & Sohn (podjetje Wiley).
Revija Steel Construction združuje različne vidike jeklenih konstrukcij. V interesu
zmanjšanja vplivov na okolje, spretno združuje jeklo z drugimi vrstami gradnje z uporabo
betona, stekla, kablov in membran, da tvorijo integrirane jeklene sisteme. Revija je
namenjena vsem gradbenim inženirjem, arhitektom in drugim strokovnjakom, ki delujejo
na področju jeklenih konstrukcij, aktivnih bodisi na področju raziskav ali prakse.
2.4 Tehnične smernice za uporabo Evrokodov
ECCS objavlja smernice o uporabi Evrokod standardov. ECCS Evrokod priročniki za
projektiranje podajajo podrobne informacije o uporabi različnih delov Evrokoda 3
(jeklene konstrukcije), 4 (sovprežne konstrukcije iz jekla in betona) in 8 (potresno
projektiranje jeklenih in sovprežnih konstrukcij) s pristopom usmerjenim v projektiranje,
ki vključuje številne primere za projektiranje.
Na voljo ali v pripravi so naslednji ECCS Evrokod priročniki za projektiranje:
o Projektiranje jeklenih konstrukcij - Evrokod 3, del 1-1 - 2. izdaja,
o Projektiranje jeklenih konstrukcij - izdaja za Združeno kraljestvo;
o Požarnoodporno projektiranje jeklenih konstrukcij - Evrokod 1, del 1.2 in
Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja,
o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5,
o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju - Evrokod 3, del 1-9 in del 1-10,
o Projektiranje jeklenih konstrukcij iz hladno oblikovanih elementov - Evrokod 3,
del 1-3,
o Projektiranje spojev v jeklenih in sovprežnih konstrukcijah - Evrokod 3, del 1.8
in Evrokod 4, del 1-1,
o Projektiranje spojev v jeklenih konstrukcijah - izdaja za Združeno kraljestvo
o Projektiranje sovprežnih konstrukcij, Evrokod 4, del 1-1,
o Požarnoodporno projektiranje sovprežnih konstrukcij, Evrokod 4, del 1.2,
o Projektiranje jeklenih konstrukcij za stavbe na potresnih območjih, Evrokod 8, 1.
del.
ECCS objavlja tudi obsežne osnovne smernice o vseh vidikih, ki so pomembni za jeklene
konstrukcije. Vse to je mogoče zlahka najti v ECCS spletni knjižnici.
5
3. UPORABA APLIKACIJE
3.1 Obseg
EQUALJOINTS računalo zagotavlja bazo podatkov o potresno predkvalificiranih
jeklenih spojih. Poleg tega omogoča izračun nosilnosti spoja med nosilcem in stebrom v
skladu z EC3-1-8.
Upoštevane so naslednje kontrole:
o upogibna nosilnost,
o upogibna togost,
o strižna nosilnost,
o duktilnost.
Baza podatkov o jeklenih izdelkih in dobaviteljih je opisana v poglavju 3.3.
Primeri in navodila za uporabo aplikacije za izračun odpornosti so podani v poglavju 3.4.
Opis tehničnega ozadja je predstavljen v poglavju 4. Priročnik za projektiranje potresno
kvalificiranih jeklenih spojev [2] vsebuje podroben opis postopkov. Računalo
EQUALJOINTS zajema neojačane spoje s podaljšano čelno pločevino, vijačene spoje z
ojačeno podaljšano čelno pločevino, vijačene spoje z vuto in spoje z oslabljeno prečko.
Aplikacija je brezplačna.
V poglavju Konfiguracije, glej poglavje 0., lahko uporabnik spremeni glavne privzete
vrednosti za bolj priročne vrednosti.
Za predloge in / ali pripombe v zvezi s prijavo kliknite tukaj.
6
3.2 Konfiguracije
Splošno
Izbira jezika
7
3.3 Katalogi in dobavitelji
Katalog je sestavljen posameznih kategorij in podkategorij v katerih se nahajajo želeni
elementi.
V nadaljevanju je predstavljen postopek izbire želenega I profila.
8
9
V oknu je podana informacija o dobaviteljih. Logo avtomatsko preusmeri uporabnika na
kategorijo »Dobavitelji«.
10
3.4 Primeri in poročilo - Računalo
3.4.1 Uvod
Za izračun nosilnosti spoja so potrebni trije osnovni koraki:
o izbira prečnega prereza;
o vhodni podatki za določen primer (dolžine elementov in kvaliteta jekla);
o Rezultati se nahajajo v razdelku »Rezultati«. Poročilo se avtomatsko generira in
ga lahko shranimo ali pošljemo po e-pošti.
3.4.2 Spoji
Uporabniški vmesnik
11
Računalo
Rezultati
12
Primerjava rezultatov
Izbira poročila
13
Celotno poročilo
14
4. TEHNIČNA PODLAGA
4.1 Neojačani spoji s podaljšano čelno pločevino
4.1.1 Opis spoja
Opis neojačanega spoja s podaljšano čelno pločevino
1: nosilec
2: steber
3: čelna pločevina
4: vijaki
5: prečne ojačitve
6: dodatne pločevine
Detajli čelnih zvarov s polno penetracijo
Rib stiffener
End
-pla
te/b
eam
fla
nge
45
45
15
4.1.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov
Preglednica 4.1 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov
elementi parametri mejne vrednosti
nosilec
višina profila najmanj: 600 mm
razmerje razpon / višina največ: 23, najmanj: 10 mm
debelina pasnice največ: 19 mm
material od S235 do S355
steber
globina največ: 550 mm
debelina pasnice največ: 31 mm
material od S235 do S355
višina profila
nosilca/stebra
čelna pločevina
debelina 18-25 mm
material od S235 do S355
prečne ojačitve
debelina Večja ali enaka od debeline priključene pasnice
prečke
material od S235 do S355
dodatne pločevine
debelina Preglednica 4.2
material od S235 do S355
vijaki velikost HV ali HR
razred Preglednica 4.2
število vrst vijakov 10.9
podložka Preglednica 4.2
luknje
zvari čelne pločevine na pasnico
nosilca
ojačan čelni polno penetriran zvar
prečnih ojačitev na pasnico
stebra
čelni polno penetriran zvar
dodatnih pločevin na
pasnico stebra
čelni polno penetriran zvar
ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od
0,55 krat debelina povezanih pločevin.
4.1.3 Postopek projektiranja
Sledijo tri glavne faze komponente metode:
• karakterizacija komponent;
• postopek sestavljanja spoja;
• klasifikacija spoja in kontrole.
Globalni postopek
Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja
• razred vijakov, velikost vijakov in število vrst;
• debelina in dimenzije čelne pločevine;
16
• debelina in dimenzije prečnih ojačitev;
• debelina in dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne);
• lastnosti zvarov.
Korak 2: Karakterizacija komponent
• nosilnost komponent (vozlišče v upogibu);
• togost komponent (vozlišče v upogibu);
• nosilnost komponent (vozlišče v strigu).
Korak 3: Postopek sestavljanja spoja
• upogibna nosilnost spoja;
• upogibna togost spoja;
• strižna nosilnost stika;
• stopnja duktilnosti stika.
Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole
• upogibna nosilnost;
• upogibna togost;
• strižna nosilnost;
• duktilnost;
• kontrole.
4.1.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja
Preglednica 4.2 - Začetna izbira geometrije in materiala spoja Element spoja Velikost nosilca
nizek (IPE360) nizek (IPE360) nizek (IPE360)
Razred vijaka 10.9
Velikost vijaka M27 M30 M36
Število vrst vijakov 4 4 6
Čelna pločevina Debelina: tep=(2/35/6) db - za polno nosilne spoje je lahko nekoliko večja od
debeline pasnic stebra; tep=(2/35/6) db - za uravnoteženo nosilne spoje naj bo
manjša od debeline pasnic stebra.
Dimenzije: Širina naj bo manjša ali enaka širini pasnice stebra. Podaljšan del naj ima
dovolj prostora za eno ali dve vrsti vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-1-8
(§3.5).
Dodatne pločevine Pri stebrih s HEB profilom in prečkah z IPE profilom, se dodatne pločevine
upoštevajo samo takrat, ko je zahtevan močan panel stojine stebra. Debelina in
dimenzije naj bodo v skladu s pravili iz EC3-1.8 (§ 6.2.6.1).
Prečne ojačitve Preglednica 4.1
Lastnosti zvarov
Opombe: tep je debelina čelne pločevine db je nominalni premer vijaka.
17
4.1.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti
Klasifikacija Kriterij Referenca
Upogibna
nosilnost
spoja
, ,con Rd con EdM M : delno nosilni spoj
, ,con Rd con EdM M : uravnoteženo nosilni spoj
, ,con Rd con EdM M : polno nosilni spoj
wp,Rd , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : šibek panel stojine
wp,Rd , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : uravnoteženi panel stojine
wp,Rd, , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : šibek panel stojine
kjer:
=, ,con Rd Rd riF F (I = 1 do 5 za spoje s 6 vrstami vijakov in i= 1 do 3 za spoje
s 4 vrstami vijakov), je prečna strižna sila v spoju zaradi vijakov v nategu.
,fbc RdF ,fbc RdV je nosilnost pasnic in stojine prečke v tlaku.
Equaljoints
Klasifikacija
togosti
Klasifikacija Zavetrovani okvir Nezavetrovani okvir
Delno nosilni spoji 0.5 8bk 0.5 25bk
Togi spoji 8bk 25bk
= / ( / )b j b bk S EI L
EC3-1-8
5.2.2
Strižna
nosilnost
spoja
, ,con Rd b RdV V : delna strižna nosilnost
, ,con Rd b RdV V : uravnotežena strižna nosilnost
, ,con Rd b RdV V : polna strižna nosilnost
Klasifikacija
duktilnosti max 1.0 : stopnja duktilnosti 1
max max1.0 in 0.95 : stopnja duktilnosti 2
Kjer sta: max 1 2max[ , ]r r; max 1 2max[ , ]r r
Equaljoints
18
4.1.6 Karakterizacija komponent (vozlišče v upogibu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Panel
stojine
stebra v
strigu
2
,wc ,
,
0
0.9 4 (0.25 ) ( 2 )
3
− −= +
vc y fc y fc c wc c
wp Rd
sM
A f t f b t rV
d
EC3-1-8
6.2.6.1
• Panel stojine stebra v strigu s prečnimi
ojačitvami stojine in brez dodatnih pločevin:
= − + +2 ( 2 )vc c c fc wc c fcA A b t t r t
• Panel stojine stebra v strigu s prečnimi
ojačitvami stojine z dodatnimi pločevinami:
= − + + +2 ( 2 )vc c c fc wc c fc wc sA A b t t r t t b
Prečka v
upogibu
=, , ,b Rd b p y bM W f
Wb,p je plastični odpornostni moment prečnega prereza prečke.
fy,b je meja tečenja materiala prečke.
Pasnica
stebra v
upogibu
Primeri s 6 vrstami vijakov
EC3-1-8
6.2.6.4
19
Primeri s 4 vrstami vijakov
Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z
naslednjo enačbo:
=, ,1, ,2,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F kjer sta
❖ −
− +=,1,
,1,(8 2 )
2 ( )
w pl
T R
Rd
d
w
n e M
mn e m nF
❖ =+
+
,2,
,2,
,2 pl Rd R
T Rd
t dM n F
mF
n
in:
= 2
,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= 2
,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= − − −0.5( 2 1.6 )c wc cm b e t r
=min[ ,1.25 ]n e m , za krožno obliko porušnic lahko vzamemo n=.
= 0.25w we d (kjer je dw premer podložke)
Efektivne dolžine
❖ spoj s 6 vrstami vijakov
Vrsta 1:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Vrsta 2 (ali 5):
Posamezna vrsta:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Prva vrsta iz skupine 1 ali 3
= + + − +,1 1 1min[ , 0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e
20
= + − +,2 10.5 (2 0.625 )effl p m m e
Vrsta 3 (ali 4):
Posamezna vrsta:
= +,1 min[2 , 4 1,25 ]effl m m e
= +,2 4 1,25effl m e
Zadnja vrsta iz skupine 1:
= + + +,1 1 1min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p
= + +,2 12 0.625 0.5effl m e p
Posamezna vrsta iz skupine 2:
= + +,1 2 2min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m
= +,2 20.5 0.5effl p m
Vmesna vrsta iz skupine 3:
= +,1 1 2effl p p
= +,2 1 20.5( )effl p p
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
Kjer sta:
= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1
= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 5
❖ Spoj s 4 vrstami
Vrsta 1:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Vrsta 2:
Posamezna vrsta:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Posamezna vrsta iz skupine 2+3
= + +,1 min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m
= +,2 0.5 0.5effl p m
Vrsta 3: podobno kot vrsta 2
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
kjer sta:
= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1
= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 3
21
Čelna
pločevina v
upogibu
Primeri s 6 vrstami vijakov
Primeri s 4 vrstami vijakov
Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z enačbo:
=, ,1, ,2,min[ ; ]pb Rd T Rd T RdF F F kjer sta
❖ −
− +=,1,
,1,(8 2 )
2 ( )
w pl
T R
Rd
d
w
n e M
mn e m nF
❖ =+
+
,2,
,2,
,2 pl Rd R
T Rd
t dM n F
mF
n
in: = 2
,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff ep y ep MM t f
= 2
,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff ep y ep MM t f
= − − −
=
0.5( 2 1.6 2)
min[ , 1.25 ]
ep bw wm b e t a
n e mza vrste vijakov znotraj pasnic prečke
= −
=
1 10.8 2
min[ , 1.25 ]
w
x
m e a
n e m za vrste vijakov izven pasnic prečke
EC3-1-8
6.2.6.5
22
(za krožno obliko plastičnih porušnic lahko vzamemo n=).
= 0.25w we d
Efektivne dolžine
❖ Spoj s 6 vrstami vijakov
Vrsta 1:
+ +=
+ + + + +,1
2 , , 2min
4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625eff
x x ep x
m m w m el
m e e m e b w m e
= + + + + +,2 min[4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625 ]eff x x ep xl m e e m e b w m e
Vrsta 2 (ali 5):
Posamezna vrsta
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Prva vrsta iz skupine 1(vrsti 2+3 ali 4+5)
= + + − +,1 1 1min[ , 0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e
= + − +,2 10.5 (2 0.625 )effl p m m e
Vrsta 3 (ali 4):
Posamezna vrsta
= +,1 min[2 , 4 1,25 ]effl m m e
= +,2 4 1,25effl m e
Zadnja vrsta iz skupine 1 (vrsti 2+3 ali 4+5):
= + + +,1 1 1min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p
= + +,2 12 0.625 0.5effl m e p
Prva (ali zadnja) vrsta iz skupine 2 (vrsti 3+4):
= + + +,1 2 2min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p
= + +,2 22 0.625 0.5effl m e p
Vmesna vrsta iz skupine 3 (vrste 2+3+4+5):
= +,1 1 2effl p p
= +,2 1 20.5( )effl p p
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
kjer sta:
= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1
= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 5
❖ Spoj s 4 vrstami vijakov
23
Vrsta 1:
+ +=
+ + + + +,1
2 , , 2min
4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625eff
x x ep x
m m w m el
m e e m e b w m e
= + + + + +,2 min[4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625 ]eff x x ep xl m e e m e b w m e
Vrsta 2:
Posamezna vrsta
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Posamezna vrsta iz skupine 2+3
= + +,1 min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m
= +,2 0.5 0.5effl p m
Vrsta 3: podobno kot vrsta 2:
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1
= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 3
Pasnici in
stojina
prečke v
tlaku
=−
,
,
c Rd
fbc Rd
fb
MF
h t
kjer so:
h globina priključene prečke;
Mc,Rd projektna upogibna nosilnost prečnega prereza nosilca. Po potrebi je
zmanjšana zaradi vplivov striga, glej EN 1993-1-1.
tfb debelina pasnice priključene prečke.
EC3-1-8
6.2.6.7
Stojina
stebra in
kontinuirne
pločevine v
prečnem
tlaku
Projektna nosilnost stojine stebra in kontinuirnih pločevin se izračuna z
izrazom:
= +
, , ,
,
0 0
wc eff cf wc y wc cp y cp
wcc Rd
M M
k b t f A fF
Kjer je:
= + + + + +, , 1 22( ) 5( ) 2eff c cf fb w w fc c epb t a a t r t
Acp površina kontinuirnih pločevin (obe strani);
kwc redukcijski faktor, ki upošteva osne napetosti v stojini stebra, naveden
je v točki 6.2.6.2(2) iz EC3-1-8;
redukcijski faktor, podan v preglednici 6.3, EC3-1-8;
EC3-1-8
6.2.6.2
24
Opomba: redukcija zaradi izbočenja stojine stebra in prečnih ojačitev v
prečnem tlaku je zanemarjena. Potrebna geometrija prečnih ojačitev za
zagotovitev tega pogoja je podana v preglednici 4.3.1.
Stojina
prečke v
nategu
=, , , 0/wbt Rd eff wb wb y wb MF b t f
Za sodelujočo širino beff,t,wb stojine nosilca v nategu je treba vzeti sodelujočo
dolžino nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana čelna pločevina v
upogibu za posamezno vrsto vijakov ali skupino.
EC3-1-8
6.2.6.8
Stojina
stebra v
prečnem
nategu
=
, ,
,
0
eff wc wc y wc
wct Rd
M
b t fF
Sodelujoča širina beff,t,wc stojine stebra v nategu naj bo enaka sodelujoči dolžini
nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana pasnica stebra v upogibu
za posamezno vrsto vijakov ali skupino.
Redukcijski faktor je podan v preglednici 6.3, EC3-1-8;
EC3-1-8
6.2.6.3
Vijaki v
nategu
Nosilnost vrste vijakov (dva vijaka) v nategu je podana z enačbo:
=,
2
0,92 ub s
bt Rd
M
f AF
Kjer sta:
fub natezna trdnost vijaka,
As površina skozi navoje vijaka.
EC3-1-8
3.6.1
25
4.1.7 Togost komponent (vozlišče v upogibu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Panel
stojine
stebra v
strigu
=1
0.38 vcAk
z
Transformacijski parameter je podan v preglednici 5.4, EC3-1-8.
Ročica z spoja je podana v EC-1-8, 6.3.3.1.
EC3-1-8
6.3.2
Pasnica
stebra v
upogibu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=
3
,
4 3
0.9 eff cf fcb tk
m
Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov).
EC3-1-8
6.3.2
Čelna
pločevina
v upogibu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=
3
,
5 3
0.9 eff ep epb tk
m
Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov).
EC3-1-8
6.3.2
Stojina
stebra v
nategu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=,
3
0.7 eff wc wc
c
b tk
d
Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov) v pasnici stebra v upogibu.
EC3-1-8
6.3.2
Vijaki v
nategu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=10 1.6 /s bk A L
EC3-1-8
6.3.2
26
4.1.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Stojina
prečke v
strigu
=, , 1/ 3b RD w vb y b MV A f
Kjer so:
= − + +2 ( 2 )vb b b fb wb b fbA A b t t r t
= 0.83 / ww , če 0.83w ;
=1.0w, če 0.83w
= ,0.3467( / ) /w wb wb y bh t f E
EC3-1-5
5.3
Pasnica
stebra na
bočni
pritisk
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
= 1
,
2
2 b u fcb Rd
M
k f dtF ; = −1
0
min[2.8 1.7, 2.5]e
kd
b je odvisna od smeri strižne sile in pozicije vrste vijakov:
Strižna sila usmerjena navzdol
Vrste 1, 5 in 6 (ali(*) vrste 1, 3 in 4):
=1.0b
Vrsti 2 in 4 (ali(*): vrsta 2):
= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsta 3:
= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Strižna sila usmerjena navzgor
Vrste 1, 2 in 6 (ali(*) vrste 1, 2 in 4)
=1.0b
Vrsti 3 in 5 (ali(*) vrsta 3)
= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsta 4:
= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
(*): za spoj s 4 vrstami vijakov (p1 naj bo nadomeščen s p)
EC3-1-8
3.6.1
Čelna
pločevina
na bočni
pritisk
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
= 1
,
2
2 b u fcb Rd
M
k f dtF ; = −1
0
min[2.8 1.7, 2.5]e
kd
Strižna sila usmerjena navzdol Strižna sila usmerjena navzgor
Vrsti 2 in 6 (ali(*) vrsti 2 in 4):
=1.0b
Vrsta 1 (ali(*) vrsta 1):
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
Vrsti 3 in 5 (ali(*) vrsta 3):
= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsta 4:
= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsti 1 in 5 (ali(*) vrsti 1 in 3):
=1.0b
Vrsta 6 (ali(*) vrsta 4):
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
Vrsti 2 in 4 (ali(*): vrsta 2)
= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsta 3:
= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d
(*): za spoj s 4 vrstami vijakov (p1 naj bo nadomeščen s p)
EC3-1-8
3.6.1
Vijaki v
strigu
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
=,
2
2 v ub sb Rd
M
f AF
v =0.6 za vijake 8.8 in v =0.5 za vijake 10.9.
EC3-1-8
3.6.1
27
4.2 Spoj prečka-steber z ojačeno čelno pločevino
4.2.1 Opis spoja
Opis spoja z ojačeno čelno pločevino
1: prečka
2: steber
3: vijaki
4: rebra
5: čelna pločevina
6: prečne ojačitve 7: dodatne pločevine
Detajli čelnih zvarov s polno penetracijo
1
42
3
5
67
T-Joints X-Joints
4 B
olt
ro
ws
6 B
olt
ro
ws
Rib stiffener
End
-pla
te/b
eam
fla
nge
45
45
28
4.2.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov
Preglednica 4.3 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov
Elementi Obseg uporabe
Prečka
višina profila največ: 600 mm
razmerje razpon/višina profila največ: 23 mm, najmanj: 10 mm
debelina pasnice največ: 19 mm
material S235 do S355
Steber
višina profila največ: 550 mm
debelina pasnice največ: 29 mm
material S235 do S355
Višina profila prečke/stebra 0,65-2,15
Čelna pločevina 18-30 mm
debelina preglednica 3.4
material S235 do S355
Prečne ojačitve
debelina Večja ali enaka od debeline priključene pasnice prečke
material S235 do S355
Dodatne pločevine
debelina Preglednica 4.4
material S235 do S355
Vijaki HV ali HR
velikost Preglednica 4.4
razred 10.9
število vrst vijakov Preglednica 4.4
podložka V skladu z EN 14399-4
luknje V skladu z EN 1993:1-8
Zvari
med čelno pločevino in pasnicami prečke Ojačani čelni zvari s polno penetracijo
med kontinuiranimi pločevinami in pasnicami
stebra
Čelni zvari s polno penetracijo
med dodatnimi pločevinami in pasnicami stebra Čelni zvari s polno penetracijo
ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od
0,55-kratnika debelina povezanih pločevin
4.2.3 Postopek projektiranja
Ko sta za spoj izbrana material in geometrija, sledijo tri glavne faze komponente metode:
• karakterizacija komponent;
• postopek sestavljanja spoja;
• klasifikacija spoja in kontrole.
Globalni postopek
Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja;
• razred vijakov, velikost vijakov in število vrst;
29
• dimenzije čelne pločevine;
• dimenzije kontinuiranih pločevin;
• dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne);
• lastnosti zvarov.
Korak 2: Karakterizacija komponent
- nosilnost komponent (vozlišče v upogibu);
- togost komponent (vozlišče v upogibu);
- nosilnost komponent (vozlišče v strigu);
Korak 3: postopek sestavljanja spoja
• upogibna nosilnost stika;
• upogibna togost spoja;
• strižna nosilnost stika;
• stopnja duktilnosti stika;
Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole
• upogibna nosilnost;
• upogibna togost;
• strižna nosilnost;
• duktilnost;
• kontrole.
4.2.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja
Preglednica 4.4 - Začetna izbira geometrije in materiala spoja Element spoja Velikost nosilca
nizek (IPE360) srednji ( IPE450) nizek (IPE360)
Razred vijaka 10.9
Velikost vijaka M27 M30 M36
Število vrst vijakov 4/6 4/6 6
Čelna pločevina Debelina: tep=(2/35/6) db - za polno nosilne spoje je lahko nekoliko večja od
debeline pasnic stebra; tep=(2/35/6) db - za uravnoteženo nosilne spoje naj bo
manjša od debeline pasnic stebra.
Dimenzije: Širina naj bo manjša ali enaka širini pasnice stebra. Podaljšan del naj
ima dovolj prostora za eno ali dve vrsti vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-
1-8 (§3.5).
Dodatne pločevine Debelina in dimenzije naj bodo v skladu s pravili iz EC3-1.8 (§ 6.2.6.1), drugače
naj se uporabijo čepasti zvari za zagotovitev stabilnosti dodatnih pločevin.
Prečne ojačitve Preglednica 4.3
Lastnosti zvarov
Opombe: tep je debelina čelne pločevine db je nominalni premer vijaka.
30
4.2.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti
Klasifikacija Kriterij Referenca
Upogibna
nosilnost
spoja
,con Rd EdM M : uravnoteženo nosilni spoj
,con Rd EdM M : polno nosilni spoj
wp,Rd, , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : močan panel stojine
kjer:
=, ,con Rd Rd riF F (I = 1 do 5 za spoje s 6 vrstami vijakov in i= 1 do 3 za
spoje s 4 vrstami vijakov), je prečna strižna sila v spoju zaradi vijakov v
nategu.
,fbc RdV je nosilnost pasnic in stojine prečke v tlaku.
Equaljoints
Klasifikacija
togosti
Klasifikacija Zavetrovani
okvir
Nezavetrovani okvir
Delno nosilni
spoji 0.5 8bk 0.5 25bk
Togi spoji 8bk 25bk
= , / ( / )b j ini b bk S EI L
EC3-1-8
5.2.2
Strižna
nosilnost
spoja
, ,con Rd b RdV V : uravnotežena strižna nosilnost
, ,con Rd b RdV V : polna strižna nosilnost
Klasifikacija
duktilnosti max 1.0 : stopnja duktilnosti 1
max max1.0 in 0.95 : stopnja duktilnosti 2
Kjer so: max 1 2max[ , ]r r ; max 1 2max[ , ]r r .
Equaljoints
31
4.2.6 Karakterizacija komponent (spoj v upogibu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Pas
nic
a st
ebra
v u
pogib
u
Primeri s 4 vrstami vijakov
Primeri s 6 vrstami vijakov
EC3-1-8
6.2.6.4
e m
m2
m2
w
rc
nm
w
n m
twc
e m
m2
p
m2
e1
w rc
nm
w
n m
twc
32
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst je nosilnost določena z enačbo:
=, ,1, ,2, ,3,min[ ; ; ]cfb Rd T Rd T Rd T RdF F F F * ali
−=, ,1 2, ,3,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F **
Kjer so:
• =,
,1,
1,4T
pl Rd
Rd
MF
m
• =+
+
,2,
,2,
,2 pl Rd R
T Rd
t dM n F
mF
n
•
=,3,
2
0.9 ub sT Rd
M
f AF
• −
=,
,1 2,
,12T R
pl
d
RdF
M
m
= 2
,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= 2
,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= − −( / 2 / 2 0.8 )wc cm w t r
=min[ ,1.25 ]n e m , pri krožni obliki plastičnih porušnic, n=
= / 4w we d
dW je premer podložke ali širina glave vijaka.
*Kadar se pojavi ekscentrična kontaktna sila.
** Kadar se ne pojavi ekscentrična kontaktna sila.
Opomba: EC1993-1-8 dovoljuje upoštevanje ekscentrične kontaktne
sile v vseh primerih vijačenih spojev. Glede na rezultate opisane v
projektu EQUALJOINTS, ta trditev ni konservativna. Kontrola
ekscentrične kontaktne sile naj bo upoštevana za vsak primer posebej.
33
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Efektivne dolžine
❖ Spoj s 4 vrstami vijakov
Vrsta 1:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Vrsta 2:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
Opomba: Med prvo in drugo vrsto vijakov se ne more aktivirati nobena
skupina vijakov zaradi prisotnosti prečne pločevine.
❖ Spoj s 6 vrstami vijakov
Vrsta 1:
= +,1 min[2 ;4 1.25 ]effl m m e
= +,2 4 1.25effl m e
Prva vrsta iz skupine 1+2
=,1 min[2 ; ]effl p p
=,eff ncl p
Vrsta 2:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Druga vrsta iz skupine 1+2
= + + − +,1 min[ ;0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e
= + − +,1 0.5 (2 0.625 )effl p m m e
Vrsta 3:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e
=+
22
m
m e
Opomba: Med prvo in drugo vrsto vijakov lahko efekt skupine vijakov
vpliva na nosilnost; ravno obratno pa se skupinski vpliv ne more aktivirati
v tretji vrsti vijakov zaradi prisotnosti čelne pločevine.
Tabela 6.5
(EC3-1-8)
34
Čelna ploče
vina v upogibu
a) b)
Primer s 4 vrstami vijakov (a) in 6 vrstami vijakov (b)
Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z enačbo:
=, ,1, ,2, ,3,min[ ; ; ]cfb Rd T Rd T Rd T RdF F F F * ali
−=, ,1 2, ,3,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F **
Kjer so:
• =,
,1,
1,4T
pl Rd
Rd
MF
m
• =+
+
,2,
,2,
,2 pl Rd R
T Rd
t dM n F
mF
n
•
=,3,
2
0.9 ub sT Rd
M
f AF
• =,
,1,
1,2T
pl Rd
Rd
MF
m
in:
= 2
,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= 2
,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f
= − −( / 2 / 2 0.8 )wc cm w t r
=min[ ,1.25 ]n e m , pri krožni obliki plastičnih porušnic, n=
= / 4w we d
dW je premer podložke ali širina glave vijaka.
*Kadar je ekscentrična kontaktna sila prisotna.
** Kadar ekscentrične kontaktne sile ni.
EC3-
1-8
6.2.6.
5
e m
m2
mx
w
ex
e m
m2
mx
w
p
ex
rc
nm
w
n m
twc
35
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Efektivne dolžine
❖ Spoj s 4 vrstami vijakov
Vrsta 1:
+
= − + + + + +
,1
2
2
min (2 0.625 )
2 0.625
4 1.25
x
eff x
x
m
m e
l m m e e
m e e
m e
− + +
= + + +
,2
(2 0.625 )
min 2 0.625
4 1.25
x
eff x
m m e e
l m e e
m e
Vrsta 2:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:
=+
1
m
m e; =
+
22
m
m e
❖ Spoj s 6 vrstami vijakov
Vrsta 1:
+=
+ + +
,1
2
2min
4 1.25
2 0.625
x
eff
x
m
m el
m e
m e e
+
= + +
,2
4 1.25min
2 0.625eff
x
m el
m e e
Prva vrsta skupine 1+2
+
+=
+ + +
,1
2min
2 0.625 0.5
0.5
x
eff
x
m p
e pl
m e p
e p
+ +
= +
,2
2 0.625 0.5min
0.5eff
x
m e pl
e p
Vrsta 2:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
Druga vrsta skupine 1+2
= + + − +,1 min[ ;0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e
= + − +,2 0.5 (2 0.625 )effl p m m e
Vrsta 3:
=,1 min[2 , ]effl m m
=,2effl m
je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8.
36
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Pasnici in
stojina prečke v
tlaku
= + −, , , ( 0.5 )fbc Rd c Rd y b fbF M f h b t
h je višina prečke;
Mc,Rd je projektna upogibna nosilnost prečnega prereza prečke in
prereza ojačitvenega rebra, po potrebi je zmanjšana zaradi
vplivov striga, glej EN 1993-1-1.
tfb je debelina pasnice priključene prečke.
ξb je lokacija cetra tlačene cone.
b je višina ojačitvenega rebra.
EC3-1-8
6.2.6.7
Stojina stebra
in kontinuirne
pločevine v
tlaku
Nosilnost stojine stebra in prečnih ojačitev je določena kot:
= +
, , , ,
,
0 0
wc eff c cf wc y wc cp y cp
wcc Rd
M M
k b t f A fF
Kjer je:
= + + + + +, , 1 22( ) 5( ) 2eff c cf fb w w fc c epb t a a t r t
Acp je površina kontinuirnih pločevin (obe strani).
Redukcijski faktor kwc, ki upošteva osne napetosti v stojini stebra je podan
v 6.2.6.2(2) standarda EC3-1-8.
Redukcijski faktor je podan v tabeli 6.3 standarda EC3-1-8.
Opomba: Kadar so prečne ojačitve prisotne, lahko redukcijo zaradi uklona
stojine stebra v prečnem tlaku zanemarimo.
EC3-1-8
6.2.6.2
Stojina prečke
v nategu
=, , , , 0/wbt Rd eff t wb wb y wb MF b t f
Za sodelujočo širino beff,t,wb nosilca v nategu je treba vzeti sodelujočo
dolžino nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana čelna pločevina.
EC3-1-8
6.2.6.8
Stojina stebra v
nategu
=
, , ,
,
0
eff t wc wc y wc
wct Rd
M
b t fF
Sodelujoča širina beff,t,wc pasnice stebra v nategu je treba vzeti enako
sodelujoči dolžini nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana
pasnica stebra.
Redukcijski faktor je podan v preglednici 6.3 standarda EC3-1-8.
EC3-1-8
6.2.6.3
Vijaki v nategu
Nosilnost vrste vijakov (dva vijaka) v nategu je podana z:
Fbt,Rd = 2
0,92 ub s
M
f A
kjer sta:
fub natezna trdnost vijaka,
As je površina nateznih napetosti v vijaku.
EC3-1-8
3.6.1
37
4.2.7 Togost komponent (spoj v upogibu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Panel
stojine
stebra v
strigu
Za ojačan spoj je togostni koeficient k1 neskončen, za neojačan spoj pa enak:
=1
0.38 VCAk
z
Kjer sta:
transformacijski parameter, določen v EN 1993-1-8 pr. 5.3(7),
z ročica.
EC3-1-8
6.3.2
Pasnica
stebra v
upogibu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=
2
4 3
0.9 eff fcl tk
m
Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov).
EC3-1-8
6.3.2
Čelna
pločevina
v upogibu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=
2
5 3
0.9 eff pl tk
m
Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov).
EC3-1-8
6.3.2
Stojina
stebra v
nategu
Za ojačan varjeni spoj je togostni koeficient k3 neskončen, za neojačan spoj pa
enak:
=
, ,
3
0.7 eff t wc wc
c
b tk
d
Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov
(posamezno ali kot del skupine vijakov) za pasnico stebra v upogibu.
EC3-1-8
6.3.2
Vijaki v
nategu
Za eno vrsto vijakov v nategu:
=10
1.6 s
b
Ak
L
EC3-1-8
6.3.2
Ojačitveno
rebro na
tlačeni
strani
= cos( )eq
RIB
Strut
Ak
L,
kjer so (po Lee-ju):
−=
− + −
2
2 2
( )
( ) ( )e
ab cA
a c b c
( )= +2 2(0.6)eL a b
naklon diagonale ojačitvenega rebra.
Equaljoints
38
4.2.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu)
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Stojina
prečke v
strigu
=, , 1/ 3b RD w vb y b MV A f
kjer so:
= − + +2 ( 2 )vb b b fb wb b fbA A b t t r t
= 0.83 / ww če 0.83w ;
=1.0w če 0.83w
= ,0.3467( / ) /w wb wb y bh t f E
EC3-1-5
5.3
Pasnica
stebra na
bočni
pritisk
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
= 1
,
2
2 b u fcb Rd
M
k f dtF
kjer so:
Za robne vijake: = −1
0
min[2.8 1.7, 2.5]e
kd
Za notranje vijake: = −21
0
min[1.4 1.7, 2.5]p
kd
b je odvisna od smeri strižne obtežbe in pozicije vrste vijakov:
Za 4 vrste vijakov:
Strižna sila usmerjena navzdol
Vrste 1, 3 in 4:
=1.0b
Vrsta 2:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Strižna sila usmerjena navzgor
Vrste 1, 2 in 4:
=1.0b
Vrsta 3:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Za 6 vrst vijakov:
Strižna sila usmerjena navzdol
Vrste 1, 3 in 5:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrste 2, 4 in 6:
=1.0b
Strižna sila usmerjena navzgor
Vrste 1, 3 in 5:
=1.0b
Vrste 2, 4 in 6:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
EC3-1-8
3.6.1
Čelna
pločevina
na bočni
pritisk
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
= 1
,
2
2 b u fcb Rd
M
k f dtF
Za robne vijake: = −1
0
min[2.8 1.7, 2.5]e
kd
Za notranje vijake: = −21
0
min[1.4 1.7, 2.5]p
kd
b je odvisna od smeri strižne obtežbe in pozicije vrste vijakov:
Za 4 vrste vijakov:
Strižna sila usmerjena navzdol
Vrsta 1:
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
Vrste 2 in 4:
=1.0b
Vrsta 3:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Strižna sila usmerjena navzgor
Vrste 1 in 3:
=1.0b
Vrsta 2:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrsta 4:
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
EC3-1-8
3.6.1
39
Za 6 vrst vijakov:
Strižna sila usmerjena navzdol
Vrsta 1:
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
Vrste 2, 4 in 6:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrste 3 in 5:
=1.0b
Strižna sila usmerjena navzgor
Vrste 1, 3 in 5:
= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d
Vrste 2 in 4:
=1.0b
Vrsta 6:
= 0min[1.0, / 3 ]b xe d
Vijaki v
strigu
Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:
=,
2
2 v ub sb Rd
M
f AF
v =0.5 za vijake 10.9
EC3-1-8
3.6.1
40
4.3 Spoji prečka-steber z vuto
4.3.1 Opis spoja
Opis spoja s podaljšano čelno pločevino ojačanega z vuto
enostranski spoj dvostranski spoj
1: nosilec
2: steber
3: vijaki
4: vuta
5: čelna pločevina
6: prečna ojačitev stebra
7: dodatne pločevine na stojini
8: ojačitve nosilca
9: naklon vute
Detajli zvarov spoja s podaljšano čelno pločevino ojačanega z vuto
9
81
8
6
1 18
6
5
3
4
5
3
7
2
5
4 4
3
7
2
9
NOTE:1. All full-penetration welds shall be quality level B acc. EN ISO 5817 and EN 1090-2:2008.2. All welds shall be quality level C unless otherwise specified on drawings.
a=0,55*twh
3
a=0,55*twp
B
a=0,55*tst
a=0,55*tst
a=0,55*tst
-
(weak or balanced CWP)
3
45
a=0,55*twh
a=0,55*tst
B
45
A
C
45C
3
B
a=0,55*twp
-
B
3
45
A
B
45
B
a=0,55*tst
a=0,55*tw
C3
a=0,55tw
a=0,55*tbf
A
45
45
B
-A
(strong CWP) a=0,55*tst
3
C
41
4.3.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov
Preglednica 4.5 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov Elementi Obseg uporabe
prečka Vroče valjani nosilci s širokimi pasnicami razpona od IPE330 do IPE600.
Prečni prerez naj bo v 1. razredu kompaktnosti po EN 1993-1-1.
Lahko se uporabijo sestavljeni prerezi s podobnimi prerezi, v primeru da so
zvari med stojino in pasnicama polno penetrirani zvari ob zaobljenih
robovih, ojačani s kotnimi zvari.
višina profila 330 do 600 mm
razmerje razpon-višina
profila
(med predpostavljenimi
lokacijami plastičnih
členkov)
najmanj: 7
debelina pasnice najmanj: 11 mm
največ: 21 mm* (10% ekstrapolacija glede na maksimalno testirano)
material S235 do S355
steber Vroče valjani nosilci s širokimi pasnicami razpona od HEB260/HEM260 do
HEB550/HEM550. Prečni prerez naj bo v 1. razredu kompaktnosti po
EN 1993-1-1.
Lahko se uporabijo sestavljeni prerezi s podobnimi prerezi, v primeru da so
zvari med stojino in pasnicama polno penetrirani zvari, ojačani s kotnimi
zvari.
višina profila 260 do 550 mm
debelina pasnice najmanj: 17,5 mm; največ: 40 mm
material S235 do S355
višina profila prečke/stebra 0,60-2,00
čelna pločevina 20-40
debelina najmanj: 20 mm; največ: 40 mm
širina najmanj: širina pasnice prečke + 30 mm; največ: širina pasnice stebra
material S235 do S355
prečne ojačitve stebra in
prečke
Glede na zahteve iz EN 193-1-8 in EN 1998-1.
material S235 do S355
Dodatne pločevine na stojini Glede na zahteve iz EN 1993-1-8 in EN 1998-1. Pri računu dodatne strižne
nosilnosti panela stojine stebra lahko upoštevamo celotno površino dodatne
pločevine.
Višina Večja ali enaka višini čelne pločevine.
Material S235 do S355
Vijaki Visokovredni vijaki za prednapenjanje v skladu z EN 14399-3 (sistem HR)
in EN 14399-4 (sistem HV). Vijaki naj bodo polno prednapeti v skladu z
EN 1090-2.
velikost M24 do M36
razred 8.8 ali 10.9
luknje Glede na zahteve iz EN 1993-1-8
vuta
kot Kot med spodnjo pasnico prečke in pasnico vute v obsegu od 30 do 45.
zvari V skladu s sliko 3.6 (glej dokument »Priporočila za projektiranje potresno
kvalificiranih spojev«)
med čelno pločevino in
zgornjo pasnico prečke ter
pasnico vute
Ojačani čelni zvari s polno penetracijo
med kontinuirano pločevino
in pasnico stebra
Čelni zvari s polno penetracijo
med dodatno pločevino na
stojini in pasnico stebra
Čelni zvari s polno penetracijo
ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od 0,55-kratnika debelina
povezanih pločevin
42
4.3.3 Postopek projektiranja
Numerične simulacije, narejene v okviru projekta EQUALJOINTS, so pokazale, da se
težišče tlačne cone pri negativnem upogibnem momentu nahaja na razdalji C nad pasnico
vute. Glede na razpoložljive rezultate se lahko domneva, da se težišče tlačne cone
premakne za 50% globine vute (C = 0,45 hh, glej sliko a) spodaj). Za pozitivni moment
je sprejeta običajna predpostavka, da se težišče tlačne cone nahaja na sredini tlačene
pasnice (slika spodaj). Po drugi strani pa so vijaki, ki se nahajajo blizu težišče tlačne cone,
razvili zanemarljive natezne sile zaradi podajnosti čelne pločevine in omejene duktilnosti
vijakov na natezni pasnici.
Zato smo domnevali, da so v primeru negativnega upogibnega momenta aktivni le vijaki,
ki so nad sredino višine prečnega prereza prečke (brez vute). V primeru pozitivnega
momenta, so bili upoštevani kot aktivni le vijaki, ki se nahajajo nad sredino globine
prereza prečke (vključno z vuto).
Panel stojine stebra je lahko modeliran tako, da je uravnotežen s prečko ali pa, da je
močnejši od nje.
Center tlačne cone in aktivne vrste vijakov za negativni (a) in pozitivni (b)
upogibni moment.
(a) (b)
Globalni postopek
Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja
- razred vijakov, velikost vijakov in število vrst
- dimenzije čelne pločevine
- dimenzije vute
- dimenzije prečnih ojačitev
- dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne)
- lastnosti zvarov
Korak 2: Karakterizacija komponent
- nosilnost komponent (vozlišče v upogibu)
- togost komponent (vozlišče v upogibu)
- nosilnost komponent (vozlišče v strigu)
c
center of compression
h2
hh
h3
h1
center of compression
h1
h2
h3
43
Korak 3: Postopek sestavljanja spoja
- upogibna nosilnost spoja
- strižna nosilnost stika
- nosilnost panela stojine stebra
- upogibna togost spoja
Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole
4.3.4 Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja
Table 4.6 - Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja elementi spoja velikost nosilca
nizek (IPE360) srednji (IPE360) visok (IPE360)
razred vijaka 10.9
velikost vijaka M27 M30 M36
število vrst
vijakov
6 6 6
čelna pločevina Debelina: tep=db.
Dimenzije: Širina naj bo večja od širine pasnice nosilca (za vsaj 30 mm zaradi
varjenja) in manjša od pasnice stebra. Podaljšan del naj ima dovolj prostora za eno
vrsto vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-1-8 (§3.5).
vuta Širina pasnice vute je enaka širini pasnice nosilca.
Debelina pasnice vute naj bo večja od ov –kratnika debeline pasnice nosilca.
Debelina stojine vute naj bo enaka ali večja od debeline stojine nosilca.
Globina vute:
hh = 0.4*hb za naklon vute 30≤<40;
hh = 0.5*hb za naklon vute 40≤≤45.
dodatne pločevine
na stojini
Debeline in dimenzije dodatnih pločevin na stojini morajo izpolnjevati pravila v
EN 1993-1-8 (§ 6.2.6.1), drugače se morajo za zagotovitev stability strength
dodatnih pločevin uporabiti čepasti zvari.
prečne ojačitve Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov
Preglednica 4.5 detajl zvara
Opomba: tp je debelina čelne pločevine in db je nominalni premer vijaka.
44
4.3.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti
Klasifikacija Kriterij Referenca
Upogibna nosilnost
spoja
Polno nosilni spoj:
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 ≥ 𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ)
= sh ov
Equaljoints
Strižna nosilnost
spoja 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 ≥ 𝑉𝑏,𝐸𝑑
Equaljoints
Strižna nosilnost
panela stojine stebra
Močan panel stojine:
𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑 ≥ 𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑
Kjer je
𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ) 𝑧⁄ − 𝑉𝑐,𝐸𝑑
Equaljoints
Klasifikacija togosti Klasifikacija Zavetrovani
okvir
Nezavetrovani okvir
Delno nosilni
spoji 0.5 8bk 0.5 25bk
Togi spoji 8bk 25bk
= , / ( / )b j ini b bk S EI L
EC3-1-8
5.2.2
Določitev projektnega upogibnega momenta na licu stebra in pripadajoče strižne sile.
Projektni upogibni moment na licu stebra, ki pripada polno plastificiranem plasičnemu
členku na koncu vute:
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 = 𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ⋅ 𝑠ℎ
Projektna strižna sila v spoju 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 temelji na predpostavki, da se na obeh koncih prečke
formirajo polnoplastificirani plastični členki:
𝑉𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 ≅ 𝑉𝑏,𝐸𝑑 = 𝑉𝐸𝑑,𝑀 + 𝑉𝐸𝑑,𝐺
Kjer so:
𝑀𝑝𝑙,𝑅𝑑∗ = γ𝑠ℎ ⋅ γ𝑜𝑣 ⋅ 𝑊𝑝𝑙,𝑏𝑒𝑎𝑚 ⋅ 𝑓𝑦,𝑏𝑒𝑎𝑚
pričakovani plastični moment na mestu plastičnega členka;
𝑊𝑝𝑙,𝑏𝑒𝑎𝑚 plastični odpornostni moment prečnega prereza prečke;
𝑓𝑦,𝑏𝑒𝑎𝑚 minimalna določena meja tečenja za plastificiran element;
γ𝑠ℎ koeficient utrjevanja
ov koeficient dodatne nosilnosti;
𝑉𝐸𝑑,𝑀 strižna sila zaradi plastičnih členkov;
𝑉𝐸𝑑,G strižna sila zaradi stalne teže;
𝑠ℎ razdalja med licem stebra in plastičnim členkom;
𝐿ℎ razdalja med plastičnimi členki.
Opomba: Eksperimentalni testi so pokazali, da se plastični členek formira na določeni
razdalji od konca vute. Vendar se lahko kot poenostavitev domneva, da se plastični členki
nahaja na koncu vute. Če je potrebno, se lahko upošteva natančnejši položaj.
Sh Lh Sh
45
Preveriti prečko vključno z vuto
Kontrola prečke vključno z vuto po EN 1993-1-1 za pričakovani projektni upogibni
moment na licu stebra:
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑
𝑀𝑏ℎ,𝑅𝑑≤ 1,0
Kjer so:
𝑀𝑏ℎ,𝑅𝑑 plastična upogibna odpornost dvojnega T prereza sestavljenega iz zgornje
pasnice prečke, pasnice vute in stojine prečka-vuta, pri čemer se lahko spodnjo
pasnico prečke zanemari, glej 6.2.6.7 iz EN 1993-1-8 ;
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 pričakovani maksimalni moment na licu stebra.
Da bi se upoštevalo morebitno dodatno nosilnost materiala prečke glede na tisto,
ki je v vuti, se debelino pasnice vute poveča za 𝛾𝑜𝑣.
Preveriti upogibno nosilnost stika s čelno pločevino
Preveriti upogibno nosilnost stika tako za pozitivni kot negativni moment:
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑≤ 1,0
kjer je 𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 upogibna nosilnost stika.
Naslednje komponentne so upoštevane pri izračunu upogibne nosilnosti stika:
• pasnica stebra v upogibu;
• čelna pločevina v upogibu;
• stojina prečke v nategu;
• stojina stebra v nategu;
• stojina stebra v tlaku.
𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 je določen po EN 1993-1-8, z naslednjimi spremembami:
• pri negativnem momentu se štejejo le vrste vijakov v zgornji polovici
globine prečke (brez vute);
• pri pozitivnem momentu se štejejo samo vrste vijakov pod polovico
globine prečke, vključno z vuto;
• pri negativnem upogibnem momentu je središče tlačne cone
premaknjeno navzgor za 50% globine vute (C = 0.5 hh, glej sliko 3.7a);
• naslednjih komponent se ne upošteva: panel stojine stebra v strigu,
pasnica in stojina prečke v tlaku ter vuta v tlaku.
Preveriti strižno nosilnost stika
𝑉𝑏,𝐸𝑑𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑
≤ 1,0
kjer je 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 strižna nosilnost stika.
Naslednje komponentne so upoštevane pri izračunu strižne nosilnosti stika:
• stojina prečke v strigu;
• vijaki obremenjeni z bočnim pritiskom na pasnici stebra;
• vijaki obremenjeni z bočnim pritiskom na čelni pločevini;
• vijaki v strigu. Upoštevajo se samo vijaki, ki niso upoštevani pri upogibni
nosilnosti.
46
Preveriti panel stojine stebra
Projektna strižna sila v panelu stojine stebra je določena glede na upogibne
moment in strižne sile, ki delujejo na panel.
𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ) 𝑧⁄ − 𝑉𝑐,𝐸𝑑
kjer so
𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 projektna strižna sila v panelu stojine stebra;
𝑉𝑐,𝐸𝑑 strižna sila v stebru;
z notranja ročica.
Za močan panel stojine stebra je potrebno pridobiti projektno strižno silo, ki
upošteva razvoj polno plastificiranih plastičnih členkov v prečki:
𝛼 = 𝛾𝑠ℎ ∙ 𝛾𝑜𝑣
Nosilnost panela stojine stebra je potrebno preveriti z:
𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑
≤ 1,0
𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑 je določen glede na EN 1993-1-8. Veljajo naslednje omejitve:
• dovoljeno je upoštevati celotno površino dodatnih pločevin na stojini pri
računu dodatne strižne nosilnosti panela stojine stebra;
• dodatna strižna nosilnost Vwp,add,Rd zaradi pasnic stebra in prečnih
ojačitev se lahko zanemari.
47
4.3.6 Karakterizacija komponent
Komponenta Podrobna pravila Referenca
Panel stojine
stebra v
strigu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8, 6.2.6.1, z naslednjimi opombami:
• dovoljeno je upoštevati celotno površino dodatnih pločevin na
stojini pri računu dodatne strižne nosilnosti panela stojine
stebra;
• dodatna strižna nosilnost Vwp,add,Rd zaradi pasnic stebra in
prečnih ojačitev se lahko zanemari.
EN 1993-1-8
6.2.6.1
6.3.2
Pasnica
stebra v
upogibu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
6.2.6.4
6.3.2
Čelna
pločevina v
upogibu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
6.2.6.5
6.3.2
Stojina stebra
v tlaku
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
6.2.6.2
6.3.2
Stojina
prečke v
nategu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
6.2.6.8
6.3.2
Stojina stebra
v nategu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
6.2.6.3
6.3.2
Stojian
prečke v
strigu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-1. EN 1993-1-1
6.2.6
Vijaki
obremenjeni
z bočnim
pritiskom na
pasnici stebra
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
3.6.1
Vijaki
obremenjeni
z bočnim
pritiskom na
čelni
pločevini
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
3.6.1
Vijaki v
strigu
Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8
3.6.1
48
4.3.7 Razvrščanje po togosti
Spoji preča-steber s podaljšano čelno pločevino ojačani z vuto se lahko obravnavajo kot
togi, če:
- nosilnost panela stojine stebra je določena z uporabo enačbe (6.7) v EN 1993-
1-8, pri čemer zanemarimo dodatno strižno nosilnost Vwp,add,Rd, zaradi pasnic
stebra in prečnih ojačitev;
- za globalno analizo konstrukcije je uporabljen model s srednjimi osmi;
- vijaki so kategorije E (polno prednapeti) glede na EN 1993-1-8.
Za določitev togosti spoja in panela stojine stebra se lahko uporabijo pravila iz EN 1993-
1-8. Po potrebi je v globalni analizi uporabljen napredni model za stik in panel stojine
stebra.
4.3.8 Razvrščanje po duktilnosti
Spoji preča-steber s podaljšano čelno pločevino ojačani z vuto projektirani v skladu z
zgoraj navedenimi določbami, veljajo za ustrezne pri konstrukcijskih sistemih DCH in
DCM (pomični okviri, pomični okviri, kombinirani s centričnimi ali ekscentričnimi
povezji). To temelji na dejstvu, da vsi testirani spoji izpolnjujejo zahteve iz
ANSI/AISC 341-16:
- spoj je bil sposoben prevzeti zasuk etaže najmanj 0,04 rad;
- izmerjena upogibna nosilnost spoja določena na licu stebra, je bila enaka
najmanj 0,80Mp priključene prečke pri zasuk etažne 0,04 rad.
Potrebno je opozoriti, da je bil etažni zasuk, pripadajoč 20% padcu maksimalnega
momenta pri spojih vutami manjši od 0,04 rad (vendar večji od 0,03 rad).
49
4.4 Spoji z oslabljeno prečko
4.4.1 Opis spoja
Konfiguracija in dimenzije spoja z oslabljeno prečko
4.4.1 Postopek projektiranja
Zasnova mora upoštevati zahteve AISC 341 (Seizmične določbe za stavbe iz
konstrukcijskih jekel), AISC 358-16 (Predkvalificirani spoji za seizmične aplikacije) in
AISC 360 (Specifikacije za stavbe iz konstrukcijskega jekla).
Na podlagi zgoraj navedenega, projektiranje takega spoja sledi naslednjemu postopku:
1. Preveriti lokalno izbočenje prečke za potresno kompaktnost
= 0.32
bfps
fb y
b E
t f
2. Preveriti lokalno izbočenje stebra za potresno kompaktnost
= 0.32
cfps
fc y
b E
t f
3. Preveriti omejitve za prečko iz AISC 358 poglavje 5.3.1
Na podlagi preskusov, opravljenih v sklopu projekta EqualJoints, je bilo
ugotovljeno, da se lahko velikost prečke poveča iz W36 na W44. Ta sprememba
je poakazala ustrezno obnašanje v skladu s pogoji predkvalifikacije.
50
4. Preveriti omejitve za steber iz AISC 358 poglavje 5.3.2
Na podlagi preskusov, opravljenih v sklopu projekta EqualJoints, je bilo
ugotovljeno, da se lahko velikost stebra poveča iz W36 na W40. Ta sprememba
je poakazala ustrezno obnašanje v skladu s pogoji predkvalifikacije.
5. Določiti plastični odpornostni moment prečnega prereza elementa na sredini
reduciranega prereza prečke (AISC 358, poglavje 5.8, Step 2)
( )= − −, 2RBS pl x fb b fbZ Z c t h t ,
kjer so:
ZRBS plastični odpornostni moment na sredini reduciranega prereza prečke
Zpl.x plastični odpornostni moment okrog osi x (močna os) za celoten prerez
prečke
tfb debelina pasnice prečke
hb višina profila prečke
c globina izreza prečke
6. Določiti predviden maksimalni moment na reduciranem delu prereza (AISC 358,
poglavje 5.8, korak 3)
= = pr RBS pr y y eM M C R f Z ,
kjer:
Cpr koeficient, ki upošteva največjo nosilnost spoja, vključuje utrjevanje,
lokalno podpiranje, dodatne ojačitve in druge lastnosti spoja in je določen
kot sledi:
+
= 1.22
y u
pr
y
f fC
f
Ry razmerje med pričakovano mejo tečenja in nominalno mejo tečenja fy
7. Izračunati strižno silo v težišču reduciranega prereza (AISC 358, poglavje 5.8,
korak 4)
= =+
2 pr
p RBS
h g
MV V
L V
8. Izračunati pripadajočo strižno silo v stebru
=
b e bc
c c
N V LV
N h
9. Izračunati predviden maksimalni moment na licu stebra (AISC 358, poglavje 5.8,
step 5)
= + +f pr RBS h gM M V S M
kjer:
=2
2ub h
g
W SM
51
10. Izračunati pričakovani plastični moment prečke (AISC 358, poglavje 5.8, korak
6)
=pe y y bxM R f Z
11. Preveriti, da upogibna nosilnost ne presega Φd Mpe (AISC 358, poglavje 5.8, korak
7)
f d peM M
12. Izračunati in preveriti koncentrirano silo v stebru
( ) +
+
1.5
2
2
5
0.8 1 3
6.25
y tw b
yw fb wb w
f w
yf f
f w k l
E f tl tP t
d t t
f t
kjer:
= fb fbb f
x
b tP M
Z
13. Preveriti razmerje momentov steber/prečka (AISC 341, poglavje 9.6)
*
*1.0
pc
pb
M
M
Kjer:
*
pcM vsota momentov v stebru nad in pod spojem
= − +
*
2uc b
pc c yc c
g
P dM Z f V
A
*
pbM vsota momentov v prečki
= + *
pc b RBS vM N M M
vM dodatni moment zaradi vpliva povečanja striga na razdalji med
plastičnim členkom in središčne osi stebra
( )
= + + +
2 2
cv RBS RBS
dbM V V a
14. Preveriti strižno nosilnost panela stojine stebra (AISC341, poglavje 9.3)
−−
0.75 c r
f
v n c
b fb
P P
MR V
d t
52
15. Določiti ustrezno debelino pločevine ob stojini
+
−
0.6
u ncol ndp
u ncoldp
y c
R R R
R Rt
f d
16. Preveriti debelino stojine stebra in pločevine ob stojini
+
90z zd w
t
17. Preveriti, če so potrebne prečne ojačitve (AISC 358, korak 10)
0.36
6 ali 12
yb yb
fc b f f
yc yc
fbfc
F Rt b t b
F R
bt
18. Izračunati potrebno debelino prečnih ojačitev
Kontrola 1: 0.5s bft t
Kontrola 2: +b ncol ncpP R R
−
0.9b ncol
s
y bf
P Rt
f b
5. LITERATURA
[1] CEN (2005). “EN 1993-1-8:2005, Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-
8: Design of joints”, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.
[2] ECCS (2018). “Volume with pre‐normative design recommendations for
seismically qualified steel joints”, 1st edition.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Disclaimer
This software enables the user to access a database of seismically prequalified steel joints
and also calculates the resistance of beam-to-column joints according to EC3-1-8 and
EQUALJOINTS project specifications.
No warranty is given to the user of the software. The user agrees to indemnify and hold
harmless from any claim and any direct and/or indirect loss or damage, including but not
limited to those resulting from an incorrect use and/or a use made for an inadequate or
inappropriate purpose.
Copyright
Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE)
53
Department of Civil Engineering, University of Coimbra
WARNING
This program is protected by copyright law. Unauthorized reproduction or distribution of
this program, or any parts of it, may result in severe civil and criminal penalties.