455x
005575
15.7.2024

Výztuhy na pásnicích nosníku tuhého rámového spoje

Jak ovlivní výztuhy na vnějších okrajích pásnic tuhého rámového nosníku únosnost maximálního momentu a rotační tuhost a s tím spojené posuny na rámové konstrukci?


Odpověď:

Výztuhy použité v tuhých rámových rozích mají významný vliv na únosnost přípoje. Pro názornost porovnáme v následujícím obrázku pět v zásadě identických přípojů. Liší se pouze v provedení výztuh na pásnicích nosníku.

První přípoj je proveden bez výztuh na vnějších hranách pásnic; ostatní s výztuhami o tloušťkách 5, 8, 20 a 30 mm. Lze tak zvýšit únosnost maximálního momentu z 12 % na 33 %. Od tloušťky plechu 20 mm již nedochází k dalšímu zvyšování únosnosti maximálního momentu, protože jsou překročena maximální mezní přetvoření v připojeném nosníku.

Výztuhy dále ovlivňují rotační tuhost přípoje a s tím spojené deformace celé konstrukce. Pro ilustraci jsou použity tři konfigurace spojů, které jsou stejné, pokud jde o geometrii šroubů, čelní desky a nosníku i materiály, ale jsou provedeny bez výztuh a s výztuhami o tloušťce 5 mm a 30 mm.

Pro zjednodušení se uvažují stanovené rotační tuhosti v konfiguraci spojů stejné ve všech uzlech rámové konstrukce. Při bližším zkoumání by se i u konstrukčně stejných přípojů lišily, protože rotační tuhost závisí na poměru maximálního momentu působícího na spoj ku maximálnímu návrhovému momentu spoje.

Pro přípoj bez výztuh je stanovena rotační tuhost 138 [MNm/rad], pro přípoj s výztuhami o tloušťce 5 mm rotační tuhost 181 [MNm/rad] a pro konfiguraci s 30 mm výztuhami rotační tuhost 217 [MNm/rad]. Pro srovnání je celá konstrukce modelována se zcela tuhými připojenými nosníky.

Jak je znázorněno na obrázku výše, maximální vodorovné posuny se pohybují od 57 mm pro přípoj bez výztuh, 55 mm s výztuhou 5 mm, 54 mm pro výztuhu 30 mm a 48 mm při zanedbání rotační tuhosti (zcela tuhé).



;