tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina...

Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi

Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana

Tipveida savienojumu projektēšana

Semināra 3. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

1

Savienojumi

LVS EN 1993-1-8:2005/AC:2009

3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-8. daļa: Savienojumu

projektēšana

2

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija

• Pagrieziena stingums Elastīgā globālā analīze (elastic)

• Stiprība Stingi-plastiskā analīze

(rigid-plastic)

• Pagrieziena stingums

• Stiprība Elastīgi – plastiskā

analīze(elastic plastic) 3

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


4

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

5

Savienojumu klasifikācija


Nesošais rāmis (elastīgā globālā analīze) Savienojums

Stings (continuous) Iespīlējums (rigid)

Daļēji - stings (semi- continuous) Daļēji - stings (semi – rigid)

Rāmis ar locīklām (simple) Nomināla locīkla (nominally pinned)

Izvilkums no EN 1993-1-8 tab. 5.1

1 – stings mezgls 2 – daļēji stings 3 – nomināla locīkla

6

Grafiks no “Design of Structural Connections to Eurocode 3 – Frequently Asked Questions”

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Komponenšu metode

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

7

Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte)

Komponenšu metode

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

8

Komponenšu metode

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

9

Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte)

Attēls no Prof. František Wald prezentācijas Helsinku tehnoloģijas universitātē “DESIGN OF STRUCTURAL CONNECTIONS TO EUROCODE” 2007. g.

Kolonnas – sijas savienojuma stingums

E – elastības modulis z- plecs m- stinguma attiecība (1)

k – stinguma koeficents

Skrūvju šķērsdeformācijas un

pagarinājums

Kolonnu plauktiņu deformācija

Kolonnu sieniņas un citu mezglu elementu

deformācijas 10

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)




Semināra 3. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

11

Metināti savienojumi

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

12

Shēma no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition

Metināti savienojumi

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

13

Shēma no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition

a3mm

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

14

4.5.3.2. Virziena metode (directional method)

• Spēki uz garuma vienību tiek sadalīti komponentēs

4.5.3.3. Kaktu šuves metinājumu aprēķina

pretestības noteikšanas vienkāršotā metode

• Dota aprēķina pretestība Fw,Rd uz garuma vienību (neatkarīgi no šuves aprēķina plaknes)

Metināti savienojumi – aprēķinu metodika

4.5.3.2. Virziena metode

a- aprēķina katete fu – vājākā savienojamā elementa raksturīgā pārejošā pretestība βw- koeficents, kas atkarīgs no tērauda klases (no 0,8-1,0) γM2 – NA noteikts drošības koeficents (1,25)

15

un

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

4.5.3.3. Kaktu šuves metinājumu aprēķina pretestības noteikšanas vienkāršotā metode

• Šuves stiprība:

fvw,d

16

a- aprēķina katete fu – vājākā savienojamā elementa raksturīgā pārejošā pretestība βw- koeficents, kas atkarīgs no tērauda klases (no 0,8-1,0) γM2 – NA noteikts drošības koeficents (1,25)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

17

Metināti savienojumi – aprēķinu metodika

Rokas metināšanas gadījumā iegūto šuvju pretestības salīdzinājums

Metinātas šuves efektīvais garums Dubult “T” profiliem:

18

Cauruļprofiliem un “U” veida profiliem:

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Garas metinātas šuves

Ja metinājuma

šuve ir garāka

par 150a

šuves stiprībā

jāsamazina

19

Grafiks no “Design of Structural Connections to Eurocode 3 – Frequently Asked Questions”

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

Skrūvēti savienojumi

Tabula no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition

*Latvijas gadījumā visur “BS” vietā “LVS”

Skrūvēti savienojumi Šķērspēku uzņemoši savienojumi:

A kategorija - iepriekšējs spriegojums vai kāds cits nodrošinājums kontaktvirsmām nav nepieciešams

B kategorija - slīde nedrīkst rasties ekspluatējamības robežstāvoklī; iepriekšsaspriegtas

C kategorija – slīdei nedrīkst rasties jau nestspējas robežstāvoklī ;iepriekšsaspriegtas

Stiepi uzņemoši savienojumi: D kategorija - iepriekšējs spriegojums nav nepieciešams

E kategorija - šajā kategorijā ir jāpielieto iepriekš spriegotas bultskrūves 8.8 un 10.9 ar kontrolējamu spriegojumu

21

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


22

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

23


24


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


Biezi savienojumi:

Gari savienojumi:

25

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Skrūvēti savienojumi Bloka izraušana šķērsspēka vai ass spēka ietekmē §3.10.2 no EN1993-1-8:

26

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


Ekvivalentā “T statņa” (T - stub) princips §6.2.4 no EN1993-1-8: (Ekvivalentais T-veida savienojums stiepē)

Kolonnas plauktiņu liecē

Gala plātni liecē

Plauktiņa leņķi liecē (flange cleat)

Balsta plātni liecē ass spēka iedarbē

27

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

“T” stub princips

28

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

29


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

30


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)




Semināra 3. daļa

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

31

Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs

32

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


-Skrūves škērspēka ietekmē

-Gala plātnes nestspēja

-Balstošā elementa nestspēja

-Gala plātne šķērspēka ietekmē (gross)

-Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto)

- Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto)

-Gala plātne liecē

-Sijas sieniņa šķērspēka ietekmē

-Skrūves stiepē

-Gala plātne liecē

-Balstošais elements liecē

-Sijas sieniņa stiepē

33

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

34


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

“European recommendations for the design of simple joints in steel structures”

35


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


36


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Līga Gaile. Vienkārši par EC3. 2010. gada jūlijs

37



20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Jānodrošina, ka plātne sāk plūst, pirms skrūvju vai metinājuma straujas sabrukšanas Jānodrošina vismaz viens no nosacījumiem: Metinājuma katetei jāizpilda nosacījums:

-skrūves diametrs

-plātnes biezums

-kolonnas plauktiņa biezums

-plātnes plūstamības robeža

-kolonnas plauktiņa pl. rob.

-skrūves stiprība

38



20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Pārbaude Komentāri

Skrūves škērspēka ietekmē* Tab. 3.4 no EN1993-1-8

Gala plātnes nestspēja* Tab. 3.4 no EN1993-1-8

Balstošā elementa nestspēja Tab. 3.4 no EN1993-1-8

Gala plātne šķērspēka ietekmē (gross) §6.2.6 no EN 1993-1-1

Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto) §6.2.6 no EN 1993-1-1

Gala plātne šķērspēka ietekmē (bloka izraušana) §3.10.2 no EN1993-1-8

Sijas sieniņa šķērspēka ietekmē* §6.2.6 (2) no EN1993-1-1

Skrūves stiepē Tab. 3.4 no EN1993-1-8

Gala plātne liecē* §6.2 no EN 1993-1-8

Balstošais elements liecē §6.2 no EN 1993-1-8

Sijas sieniņa stiepē Tab. 3.4 no EN1993-1-8 39


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

40


Locīklu savienojumu aprēķinu metodika ar piemēriem apkopota:

• “Green book” UK

• “Blue book” DE

• ECCS* TC10

(European Recommendations for the Design of Simple Joints in Steel Structures)

*ECCS – European Convention for Constructional Steelwork

Stingi savienojumi

41

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

42


Stingu savienojumu aprēķinu

metodika ar piemēriem:

• “Green book” UK

(izdota 2013)

• Skrūvēti savienojumi kolonna – sija

• Metināti savienojumi kolonna – sija

• Stingi savienojumi sija – sija, kolonna – kolonna

• Kolonnu bāzes

Kolonnu balstmezglu stingumu ietekmējošie faktori

Balsta plātne

Pamatu stingums

Pamata – grunts mijiedarbība

Grunts

43

Balsta mezgli

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Balsta mezgls (locīkla)

44

NCCI: Design model for simple column bases- axially loaded I section columns (SN037)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


45

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

46


20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


47

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

48

Balsta mezgls (stings)

NCCI: Design of fixed column base joints (SN043)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Kopņu mezgli • Atļauts uzskatīti, ka režģa elementi pie kopnes joslas pievienoti

ar locīklveidā

• Momentus no slodzes (transverse loads), kas pielikta joslām nav jāpārdala uz režģa elementiem un otrādi

• Kopnes joslas var tikt uzskatītas par nepārtrauktiem elementiem ar kas vienkārši nobalstīti (simple supports) pabeļu vietās

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

49

Kopņu mezgli

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

50

Kopņu mezgli - ekscentritātes

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

51

• atļauts neievērtēt stiepto joslu un režģa elementu aprēķinā

• Atļauts neievērtēt kopņu mezglu aprēķinā, ja izpildās sekojošās prasības:

e- ekscentritāte h0 – joslas šķērsgriezuma augstums d0 – joslas šķērsgriezuma diametrs

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

52

Kopņu mezgli

http://www.cidect.org/en/Software/

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

53

Kolonnu montāžas mezgli 6.2.7. Sijas kolonnas un siju savienojumu plākšņu momenta aprēķina pretestība 6.2.7.1. Vispārīgā daļa (13), (14)

min,,,,

min,,,,

%5.2

%25

RdcEdzy

RdcEdzy

VV

MM

kolonnāEdelementisvienojumaEd NN ,, %25

• Bezmaksas iespējas:

• Publiski pieejama palīg informācija (NCCI) un programmatūra, kas sagatavota EC vieglākai ieviešanai praksē

• Latvijā izdota un publiski pieejama palīg informācija

• Iespēja dot prakses vietas studentiem, savos uzņēmumos (mācību programma RTU saskaņā ar EC sistēmu)

• Mācību grāmatas un rokasgrāmatas:

• Pieejams plašs ārzemju autoru grāmatu klāsts ar aprēķinu piemēriem visu konstrukciju projektēšanai

• Pieejamas Latvijas mācībspēku grāmatas galveno konstruktīvo elementu projektēšanai

54

Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

55

Noderīgi, sākot strādāt ar EC3! Jāatceras, ka šo literatūru pamatā ir UK NA!


56

Skatīt kopā ar aktuālajām EC redakcijām!

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)


http://bk.bf.rtu.lv/lv/macibu-materiali 57

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

http://bk.bf.rtu.lv/lv/macibu-materiali



Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC0+EC1+EC3

58

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3

59

http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/showpage.php?id=332#EN1993

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

60

Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/doc/EurocodeSoftW.htm

Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 un EC4

3. E

iro

kod

ekss

(le

kto

re L

. Gai

le)

61

http://www.access-steel.com/

http://www.steel-ncci.co.uk/Clauses/List-NCCIs (http://steelbiz.org/)

20

13

.11

.15

.

Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 un EC4

62

http://www.access-steel.com/

http://www.steel-ncci.co.uk/Clauses/List-NCCIs

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

Noderīgi

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

63

The Steel Construction Institute (SCI): www.steel-sci.org The British Constructional Steelwork Association: www.steelconstruction.org CORUS: www.corusconstruction.com

SteelConstruction.info The free encyclopedia for UK steel construction information

http://people.fsv.cvut.cz/~wald/CESTRUCO/_aa_Tools_for_Connection_Design.htm

http://www.steel-sci.org/



PALDIES! Sakārtosim mūsu profesionālo vidi kopā!

Šī prezentācija ir pieejama Latvijas Būvkonstrukciju Projektētāju Asociācijas (LBPA) mājas lapā – www.lbpa.lv

20

13

.11

.15

. 3

. Eir

oko

dek

ss (

lekt

ore

L. G

aile

)

64

http://www.lbpa.lv/

tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina...

Documents