9500x
000565
2021-01-21

Uwzględnienie przekroju netto przy naprężeniach rozciągających zgodnie z EN 1993-1-1

W przypadku łączenia elementów rozciąganych za pomocą połączeń śrubowych, w obliczeniach stanu granicznego nośności należy uwzględnić redukcję przekroju spowodowaną otworami na śruby. W tym artykule opisano, w jaki sposób można przeprowadzić obliczenia nośności na rozciąganie zgodnie z DIN EN 1993-1-1 przy użyciu pola przekroju netto pręta rozciąganego w module dodatkowym RF-/STEEL EC3.

Obliczanie wytrzymałości na rozciąganie zgodnie z EN 1993-1-1

Zgodnie z DIN EN 1993‑1‑1, rozdz. 6.2.3 (2) nośność na rozciąganie przekroju osłabionego otworami stanowi wartość minimalna z następujących wartości obliczeniowych:

Pole przekroju netto należy obliczyć, uwzględniając pole przekroju brutto pomniejszone o wszystkie otwory i otwory na łączniki. W zależności od rozmieszczenia otworów na śruby, obszar odliczeń otworu, który ma zostać zastosowany, jest dostosowywany do krytycznej linii rys.

Wprowadzanie danych w module RF-/STEEL EC3

Domyślnie nośność na rozciąganie jest obliczana w module dodatkowym tylko z uwzględnieniem nośności plastycznej na rozciąganie całego przekroju brutto (wzór 1). Der Nachweis nach Formel 2 kann aktiviert werden, indem für die Stäben in der Eingabemaske ‚Parameter Stäbe‘ die Option ‚Nettoquerschnittsfläche‘ ausgewählt wird. Można wprowadzić pole przekrojunetto netto dla początku (x = 0) i końca pręta (x = l). Aby wprowadzić to samo pole przekroju netto dla kilku prętów jednocześnie, zaleca się użyć opcji "Ustaw dane wejściowe dla pręta nr".

Następnie obliczane są obie wartości obliczeniowe nośności na rozciąganie i przeprowadzane są obliczenia zgodnie z DIN EN 1993-1-1 z wykorzystaniem wartości minimalnej.

Modyfikacja do wymiarowania kątowników połączonych jednostronnie

W przypadku elementów połączonych niesymetrycznie, takich jak kątowniki połączone z ramieniem z jednej strony, norma DIN EN 1993-1-8 zawiera dodatkowe regulacje. Odpowiednio, kątownik jednostronnie połączony z obciążeniem rozciągającym może być zaprojektowany tak, jak kątownik obciążony centralnie, jeżeli nośność jest określona za pomocą efektywnego przekroju netto.

Przekrój efektywny netto można określić za pomocą współczynników modyfikacji, zależnych od liczby śrub i rozstawu otworów. W przypadku obliczeń z wykorzystaniem przekroju netto nie jest już wymagany dodatkowy współczynnik redukcyjny 0,9, jak w równaniu 1. Okno wprowadzania w module RF-/STEEL EC3 nie pozwala na bezpośrednie wprowadzenie efektywnego przekroju netto, ale pole przekroju netto, które należy wprowadzić, można dostosować do obliczeń w module dodatkowym za pomocą prostego konwersję.

Obliczenia z wykorzystaniem efektywnego przekroju netto w module dodatkowym

Przykład

Do przecięcia w kierunku Y wybrano płaskowniki o wymiarach 60 x 8 mm. Pole netto wyniki dla mocowania za pomocą śruby M20 w linii rys krytycznych

Anetto = 4,8 cm² - 2,2 cm × 0,8 cm = 3,04 cm²

Dla materiału S235 uzyskuje się następujące nośności obliczeniowe:

Npl, Rd = (4,8 cm² ⋅ 23,5 kN/cm²)/1,0 = 112,8 kN

Nu,Rd = (0,9 × 3,04 cm² × 36 kN/cm²)/1,25 = 78,8 kN

Do przecięcia w kierunku X w S355 wybrano równoramienne przekroje kątowe L 75 x 8. Połączenie należy wykonać na ramieniu kątowym za pomocą dwóch śrub M20, jedna za drugą. Wymiary są wybierane w następujący sposób:

e1 = 40 mm

p1 = 60 mm

e2 = 30 mm

Efektywne pole przekroju netto dla tego połączenia wynika ze współczynnika β2 zgodnie z EN 1993-1-8

β2 = 0,44

Anetto, eff = β2 ⋅ Anetto = 0,44 ⋅ (11,4 cm² - 2,2 cm ⋅ 0,8 cm) = 4,21 cm²

Dla materiału S355 uzyskuje się następujące nośności obliczeniowe:

Npl, Rd = (11,4 cm² × 35,5 kN/cm²)/1,0 = 404,7 kN

Nu,Rd = (4,21 cm² ⋅ 49 kN/cm²)/1,25 = 164,9 kN

Dane wejściowe w RF-STEEL EC3 są przeprowadzane przy użyciu zastępczego pola przekroju netto:

Anetto * = 4,21 cm²/0,9 = 4,67 cm²



Odnośniki


;