Temat:
Wymiarowanie węzła typu K w konstrukcjach z profili KHP zgodnie z EN 1993-1-8
Uwaga:
W spawanych konstrukcjach kratownicowych często stosuje się profile zamknięte jako przekroje prętów. Są one popularne zwłaszcza w przypadku dachów przeszklonych. W tym artykule opisano szczególne funkcje do wymiarowania połączeń między elementami z profili zamkniętych.
Opis:
Ogólne informacje
W architekturze popularne są smukłe konstrukcje kratowe wykonane z zamkniętych przekrojów. Dzięki komputerowemu generowaniu przekrojów i geometrii połączeń, możliwe jest również tworzenie złożonych węzłów przestrzennych. W tym artykule technicznym omówiono wymiarowanie węzła K. Szczegółowo omówiono definiowanie i wymiarowanie węzła.
Szczegóły modelu
Materiał: S355
Przekrój pasa: RO 108x6,3 | DIN 2448, DIN 2458
Przekrój krzyżulca: RO 60,3x4 | DIN 2448, DIN 2458
Wymiary panelu: patrz grafika
Przypisanie węzła do typu połączenia
Typ połączenia dla węzła przekroju zamkniętego jest definiowany nie tylko przez geometrię, ale również przez orientację sił osiowych w krzyżulcach. W naszym przykładzie należy obliczyć siłę rozciągającą w pręcie 35 (pręt 1) oraz siłę ściskającą w pręcie 36 (pręt 2) w węźle 28. Biorąc pod uwagę taki rozkład sił wewnętrznych, typ połączenia to węzeł K. Jeżeli w obu krzyżulcach występuje ściskanie lub rozciąganie, typ połączenia stanowi węzeł Y.
Sprawdzanie granic ważności
Zachowanie wartości granicznych ma kluczowe znaczenie dla każdego obliczenia. Istotny jest stosunek średnic krzyżulców i pasów. Jeżeli wartość ta nie mieści się w zakresie 0.2 ≤ di/do ≤ 1.0, przeprowadzenie obliczeń nie jest możliwe. Stosunek średnic di/do jest również określany jako β. Norma europejska EN 1993-1-8 [1] określa w tabeli 7.1 wartości graniczne ważności dla krzyżulców i pasów oraz ograniczenie nakładania się krzyżulców na siebie. Jeżeli chcesz, aby odstęp między stężeniami był minimalny, również należy zachować minimalny wymiar g ≥ t-1 + t-2. t jest odpowiednią grubością ścianki krzyżulców. Elementy konstrukcyjne poddane ściskaniu również wymagają zaklasyfikowania do klas przekrojów 1 lub 2. Odpowiednia kontrola jest przeprowadzana zgodnie z EN 1993‑1‑1 [2], sekcja 5.5.
Proces projektowania
W naszym przykładzie połączenie spełnia granice ważności zgodnie z tabelą 7.1. Dlatego zgodnie z normą EN 1993-1-8, Sekcja 7.4.1 (2) wystarczy przeanalizować pas pręta pod kątem uszkodzenia pasa i przebicia.
Uszkodzenie pasa pasa od siły osiowej zgodnie z EN 1993-1-8, Tabela 7.2, wiersz 3.2:
Wyznaczanie stosunku średnicy do ściany γ
γ = 8,57
Wyznaczanie współczynnika kg
kg = 1,72
Wyznaczanie współczynnika rozciągania pasów kp
fp jest rozciąganiem pasów od początkowej siły osiowej Np i dodatkowym momentem od mimośrodu. Ponieważ w pasie występuje ściskanie i rozciąganie, przyjmuje się, że Np = 0. Ponadto mimośród połączenia jest tak mały, że nie ma potrzeby uwzględniania dodatkowego momentu wynikającego z mimośrodowego połączenia krzyżulców. Współczynnik pomocniczy fp wynosi zatem zero. Konwencja dotycząca znaków dla sił ściskających i rozciągających w RFEM i RSTAB różni się od tej zawartej w normie europejskiej EN 1993-1-8. Z tego względu wzór na kp został zmodyfikowany.
kp = 1,0
Wyznaczanie dopuszczalnej granicznej siły wewnętrznej N-Rd
N-1,Rd = N-2,Rd = 257,36 kN
N-1,Ed/N-1,Rd = 197,56/257,36 = 0,77
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
