Нормативные требования
Носимость отверстия Fb,Rd регулируется в DIN EN 1993-1-8, глава 3.6.1, таблица 3.4. Связанное уравнение для общего случая:
Однако, если имеется одноразъемное соединение с только одним рядом болтов, то носимость отверстия Fb,Rd должна быть ограничена:
Произведение коэффициентов k1 и αb в формуле 2 ограничивается значением 1,5. Это охватывает в общем эффекты эксцентриситета одноразъемного соединения, когда взаимное поддержание ряда болтов невозможно из-за отсутствия другого ряда болтов. Взаимное поддержание должно происходить, с одной стороны, в ряду болтов, с другой стороны, в виде контактного давления между участвующими пластинами. Это приводит к тому, что наряду с усилиями сдвига Fv,Ed, в болтах также возникают усилия на растяжение Ft,Ed. Таким образом, болты подвергаются комбинированной нагрузке в продольном и поперечном направлениях.
Учет в надстройке соединений стальных конструкций
В надстройке соединений стальных конструкций трудно различить одноразъемные и многорядные соединения, так как сила, действующая на модель стального соединения, практически никогда не действует в одном направлении. С технической точки зрения, это не одноразъемные соединения. Даже в практически идеальном случае силы действуют в обоих направлениях на болты, главным образом параллельно направлению элемента, но также в незначительной мере перпендикулярно. Так как в надстройке используется FE-модель соединения с нелинейными свойствами материала, этот подход охватывает локальное распределение нагрузки и потенциальную концентрацию напряжений в местах расположения болтов. FE-модель может лучше предсказать действительное поведение соединения, отличающееся от упрощенного подхода с коэффициентом 1,5. В надстройке также проверяется, что участвующие пластины сами не испытывают значительной пластической деформации (5%). Консервативный коэффициент 1,5 учитывает возможные пластические деформации, если нагрузка может вызвать локальное течь. Обеспечивая отсутствие значительных пластических деформаций, мы повышаем надежность нашего подхода. При аналитической (ручной) проверке этого типа сдвигового соединения усилия растяжения в болтах, возникающие из-за рычага и эксцентричного соединения пластин, не учитываются напрямую, а учитываются посредством общего значения 1,5. В расчетной проверке мы используем комбинацию сдвиговых и растягивающих усилий в болте для охвата этого поведения. В FE-методе, используемом надстройкой для моделирования соединений, требуются максимально общие проверки. Тем не менее, результаты более точны и надежны, чем консервативные аналитические стандартные уравнения. По этим причинам в деталях расчета приводится расчет по формуле 1 для общего случая. Расчет по уравнению (3.2) или формуле 2 не проводится.
На следующем изображении показан доступный расчет из деталей в надстройке соединений стальных конструкций:
Вывод
Аналитический расчет по уравнению (3.2) нормы не обязателен. FE-расчет учитывает все эффекты, возникающие из-за эксцентриситета одноразъемного соединения с только одним рядом болтов.
При нажатии на следующее изображение вы перейдете к загрузке примерной модели.
