Uwzględnienie modułu poślizgu w połączeniu drewnianym

  • Baza informacji

Wskazówki i porady

Jeżeli połączenie drewniane zostało zaprojektowane tak, jak pokazano na rysunku 01, można w programie uwzględnić jego podatność na obrót. Określa się ją za pomocą modułu podatności łączników i biegunowego momentu bezwładności połączenia, z pominięciem pola powierzchni łączników.

Biegunowy moment bezwładności

Biegunowy moment bezwładności dla połączenia pokazanego na rysunku 01 wynosi:

Biegunowy moment bezwładności

Ip = xi2i=1n + yi2i=1n

IP Biegunowy moment bezwładności bez składowej powierzchni łącznika
xi Odległość od środka ciężkości grupy łączników do łącznika w kierunku x
yi Odległość od środka ciężkości grupy łączników do łącznika w kierunku y

Ip = 75 2 + 75 2 + 225 2 +225 2 = 112,500 mm 2

Wyznaczanie modułu podatności dla stanu granicznego użytkowalności

Moduł podatności dla stanu granicznego użytkowalności można obliczyć zgodnie z  [1] tabela 7.1. W przypadku śrub pasowanych o średnicy 20 mm osadzonych w  drewnie iglastym C24 uzyskujemy następujący wynik w zależności od płaszczyzny ścinania:

Moduł przemieszczenia na płaszczyznę ścinania

Kser = ρm1,5 · d23

Kser Moduł przemieszczenia na płaszczyznę ścinania
ρm Średnia wartość gęstości nasypowej w kg/m³
[CRASHREASON.DESCRIPTION] Średnica łącznika

Kser = 420 1,5 20/23 = 7,485 N/mm = 7,485 kN/m

Dla wewnętrznej płyty stalowej istnieją dwie płaszczyzny ścinania. Dodatkowo, moduł podatności należy pomnożyć przez współczynnik 2,0 dla połączeń typu płyta stalowa-drewno zgodnie z [1], rozdział 7.1 (3). Moduł poślizgu śruby pasowanej można zatem określić w następujący sposób:

Kser = 2 ⋅ 2 ⋅ 7,485 kN/m = 29,940 kN/m

Wyznaczanie modułu podatności dla stanu granicznego nośności

Zgodnie z [1] moduł podatności połączenia w stanie granicznym nośności Ku należy przyjąć następująco:

Początkowy moduł przemieszczenia

Ku = 23 · Kser

KU Początkowy moduł przemieszczenia
Kser Moduł przemieszczenia łącznika

Ku = 2/3 ⋅ 29 940 kN/m = 19 960 kN/m

W [2][3] należy uwzględnić obliczeniową wartość modułu podatności połączenia.

Obliczeniowa wartość modułu przemieszczenia

Kd =KuγM

K[CRASHREASON.DESCRIPTION] Obliczeniowa wartość modułu przemieszczenia
KU Początkowy moduł przemieszczenia
γM Częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla połączeń zgodnie z [1] tabelą 2.3

Kd = 19960 kN/m/1,3 = 15 354 kN/m

Określenie sztywności obrotowej

W przypadku obliczeń w stanie granicznym nośności należy zastosować wartość obliczeniową modułu poślizgu zaś do obliczeń stanu granicznego użytkowalności wartość średnią. Uzyskujemy w ten sposób dwie sztywności obrotowe dla połączenia.

Sztywność na skręcanie dla stanu granicznego użytkowalności

Cφ,SLS = Kser · Ip

Cφ, SLS Sztywność na skręcanie dla stanu granicznego użytkowalności
Kser Moduł przemieszczenia łącznika
IP Biegunowy moment bezwładności bez składowej powierzchni łącznika

Cφ, SLS = 29940 N/mm 112500 mm 2 = 3368 kNm/rad

Sztywność na skręcanie dla stanu granicznego nośności

Cφ,ULS = Kd · Ip

Cφ, SGN Sztywność na skręcanie dla stanu granicznego nośności
K[CRASHREASON.DESCRIPTION] Obliczeniowa wartość modułu przemieszczenia
IP Biegunowy moment bezwładności bez składowej powierzchni łącznika

Cφ, SGN = 15354 N/mm ⋅ 112,500 mm 2 = 1727 kNm/rad

Aby uwzględnić obie sztywności, należy aktywować podzakładkę „Modyfikacja sztywności” (zaznaczyć odpowiednie pole wyboru w zakładce „Parametry obliczeń” w zakładce „Kombinacje obciążeń” w oknie dialogowym „Edytować kombinacje obciążeń i obliczenia”). Tym samym sztywność obrotową dla wszystkich kombinacji SGN można pomnożyć przez współczynnik wynoszący C φ, SGU/Cφ, SGN. Wartość C φ, SGU jest wprowadzana jako podatność parametrach podpory (lub przegubu jeśli złącze łączy elementy drewniane). W związku z tym dla wszystkich kombinacji SGN stosowana jest sztywność obrotowa wynosząca 1727 kNm/rad, a dla wszystkich kombinacji SGN przyjmowana jest jako 3368 kNm/rad. Procedurę wprowadzania danych pokazano w filmie.

W tym przykładzie zakłada się, że podatność fundamentu na obrót jest zerowa (fundament nieskończenie sztywny) i nie jest uwzględniana.

Określanie sztywności obrotowej połączenia za pomocą modułu dodatkowego RF-/JOINTS Timber -Steel to Timber

Podczas obliczania połączenia w module RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber wyświetlane są również wyniki sztywności obrotowej (patrz Rysunek 02). W programie RSTAB należy je następnie przenieść ręcznie do parametrów podpory lub do przegubu. W programie RFEM można to zrobić automatycznie. Połączenia są tworzone automatycznie w programie RFEM, a sztywność jest odpowiednio dostosowywana. Zastosowanie funkcji pokazano w filmie.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Rehm

Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Rehm

Product Engineering & Customer Support

Pan Rehm jest odpowiedzialny za rozwój produktów dla konstrukcji drewnianych oraz zapewnia wsparcie techniczne dla klientów.

Słowa kluczowe

Podatność Sprężystość obrotowa Moduł poślizgu

Literatura

[1]   Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings; EN 1995-1-1:2010-12
[2]   National Annex - Eurocode 5: Design of timber structures - Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings; DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08
[3]   Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1‑1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau - Nationale Festlegungen zur Umsetzung der OENORM EN 1995‑1‑1, nationale Erläuterungen und nationale Ergänzungen; ÖNORM B 1995‑1‑1:2015‑06‑15

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 935x
  • Zaktualizowane 12. kwietnia 2021

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

Szkolenie online | Angielski

RFEM dla studentów | Część 1

Szkolenie online 13. kwietnia 2021 14:00 - 16:30 CEST

RFEM dla studentów | USA

Szkolenie online 21. kwietnia 2021 13:00 - 16:00 CDT

Szkolenie online | Angielski

RFEM | Informacje ogólne

Szkolenie online 23. kwietnia 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online Training | Polish

Eurokod 5 | Wymiarowanie konstrukcji drewnianych zgodnie z PN EN 1995-1-1

Szkolenie online 29. kwietnia 2021 9:30 - 13:30 CEST

RFEM | Drewno | USA

Szkolenie online 5. maja 2021 13:00 - 16:00 CDT

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe Zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 6. maja 2021 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe Zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 12. maja 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online Training | Polish

Bezpłatne szkolenie online RFEM | Podstawowe

Szkolenie online 13. maja 2021 9:30 - 13:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM dla studentów | Część 2

Szkolenie online 17. maja 2021 14:00 - 16:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane Zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 20. maja 2021 8:30 - 12:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM | Dynamika konstrukcji i projektowanie sejsmiczne zgodnie z EC 8

Szkolenie online 2. czerwca 2021 8:30 - 12:30 CEST

Online Training | Polish

Eurokod 2 | Wymiarowanie betonu zgodnie z PN-EN 1992-1-1

Szkolenie online 10. czerwca 2021 9:30 - 13:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM dla studentów | Część 3

Szkolenie online 15. czerwca 2021 14:00 - 16:30 CEST

Szkolenie online | Angielski

RFEM | Informacje ogólne | USA

Szkolenie online 17. czerwca 2021 9:00 - 13:00 CDT

Online Training | Polish

RFEM | Dynamika konstrukcji i analiza sejsmiczna zgodnie z EC 8

Szkolenie online 24. czerwca 2021 9:30 - 13:30 CEST

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

Webinar 10. marca 2021 14:00 - 15:00 CDT

Wymiarowanie prętów zgodnie z ADM 2020 w RFEM

Wymiarowanie prętów ADM 2020 w RFEM

Webinar 19. stycznia 2021 14:00 - 15:00 CDT

Dzień informacyjny Dlubal

Dlubal Info Day Online | 15 grudnia 2020 r

Webinar 15. grudnia 2020 9:00 - 16:00 CET

RFEM Program główny
RFEM 5.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD
RSTAB Połączenia
JOINTS Timber - Steel to Timber 8.xx

Moduł dodatkowy

Projektowanie pośrednich połączeń drewnianych (śruby i płyty stalowe) według Eurokodu  5

Cena pierwszej licencji
850,00 USD
RFEM Połączenia
RF-JOINTS Timber - Steel to Timber 5.xx

Moduł dodatkowy

Projektowanie pośrednich połączeń drewnianych (śruby i płyty stalowe) według Eurokodu  5

Cena pierwszej licencji
850,00 USD