Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi. Tipveida savienojumu projektēšana

Transcription

1 Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana Tipveida savienojumu projektēšana Semināra 3. daļa 1

2 Savienojumi LVS EN :2005/AC: Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana daļa: Savienojumu projektēšana 2

3 Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija Elastīgā globālā analīze (elastic) Pagrieziena stingums Stingi-plastiskā analīze (rigid-plastic) Elastīgi plastiskā analīze(elastic plastic) Stiprība Pagrieziena stingums Stiprība 3

4 Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija 4

5 Savienojumu klasifikācija 5

6 Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija Izvilkums no EN tab. 5.1 Nesošais rāmis (elastīgā globālā analīze) Savienojums Stings (continuous) Iespīlējums (rigid) Daļēji - stings (semi- continuous) Daļēji - stings (semi rigid) Rāmis ar locīklām (simple) Nomināla locīkla (nominally pinned) 1 stings mezgls 2 daļēji stings 3 nomināla locīkla 6 Grafiks no Design of Structural Connections to Eurocode 3 Frequently Asked Questions

7 Komponenšu metode Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte) 7

8 Komponenšu metode 8

9 Komponenšu metode Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte) 9 Attēls no Prof. František Wald prezentācijas Helsinku tehnoloģijas universitātē DESIGN OF STRUCTURAL CONNECTIONS TO EUROCODE g.

10 Kolonnas sijas savienojuma stingums E elastības modulis z- plecs m- stinguma attiecība (1) Skrūvju šķērsdeformācijas un pagarinājums k stinguma koeficents Kolonnu plauktiņu deformācija Kolonnu sieniņas un citu mezglu elementu deformācijas 10

11 Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana Tipveida savienojumu projektēšana Semināra 3. daļa 11

12 Metināti savienojumi 12 Shēma no The Steel Construction Institute STEEL DESIGNERS MANUAL 7th edition

13 Metināti savienojumi a 3mm 13 Shēma no The Steel Construction Institute STEEL DESIGNERS MANUAL 7th edition

14 Metināti savienojumi aprēķinu metodika Virziena metode (directional method) Spēki uz garuma vienību tiek sadalīti komponentēs Kaktu šuves metinājumu aprēķina pretestības noteikšanas vienkāršotā metode Dota aprēķina pretestība Fw,Rd uz garuma vienību (neatkarīgi no šuves aprēķina plaknes) 14

15 Virziena metode un a- aprēķina katete fu vājākā savienojamā elementa raksturīgā pārejošā pretestība βw- koeficents, kas atkarīgs no tērauda klases (no 0,8-1,0) γm2 NA noteikts drošības koeficents (1,25) 15

16 Kaktu šuves metinājumu aprēķina pretestības noteikšanas vienkāršotā metode Šuves stiprība: fvw,d a- aprēķina katete fu vājākā savienojamā elementa raksturīgā pārejošā pretestība βw- koeficents, kas atkarīgs no tērauda klases (no 0,8-1,0) γm2 NA noteikts drošības koeficents (1,25) 16

17 Metināti savienojumi aprēķinu metodika 17 Rokas metināšanas gadījumā iegūto šuvju pretestības salīdzinājums

18 Metinātas šuves efektīvais garums Dubult T profiliem: Cauruļprofiliem un U veida profiliem: 18

19 Garas metinātas šuves Ja metinājuma šuve ir garāka par 150a šuves stiprībā jāsamazina 19 Grafiks no Design of Structural Connections to Eurocode 3 Frequently Asked Questions

20 Skrūvēti savienojumi 20 Tabula no The Steel Construction Institute STEEL DESIGNERS MANUAL 7th edition *Latvijas gadījumā visur BS vietā LVS

21 Skrūvēti savienojumi Šķērspēku uzņemoši savienojumi: A kategorija - iepriekšējs spriegojums vai kāds cits nodrošinājums kontaktvirsmām nav nepieciešams B kategorija - slīde nedrīkst rasties ekspluatējamības robežstāvoklī; iepriekšsaspriegtas C kategorija slīdei nedrīkst rasties jau nestspējas robežstāvoklī ;iepriekšsaspriegtas Stiepi uzņemoši savienojumi: D kategorija - iepriekšējs spriegojums nav nepieciešams E kategorija - šajā kategorijā ir jāpielieto iepriekš spriegotas bultskrūves 8.8 un 10.9 ar kontrolējamu spriegojumu 21

22 Skrūvēti savienojumi 22

23 Skrūvēti savienojumi 23

24 Skrūvēti savienojumi 24

25 Skrūvēti savienojumi Biezi savienojumi: Gari savienojumi: 25

26 Skrūvēti savienojumi Bloka izraušana šķērsspēka vai ass spēka ietekmē no EN : 26

27 Skrūvēti savienojumi Ekvivalentā T statņa (T - stub) princips no EN : (Ekvivalentais T-veida savienojums stiepē) Kolonnas plauktiņu liecē Gala plātni liecē Plauktiņa leņķi liecē (flange cleat) Balsta plātni liecē ass spēka iedarbē 27

28 T stub princips 28

29 T stub princips 29

30 T stub princips 30

31 Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana Tipveida savienojumu projektēšana Semināra 3. daļa 31

32 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs 32

33 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs -Skrūves škērspēka ietekmē -Gala plātnes nestspēja -Balstošā elementa nestspēja -Gala plātne šķērspēka ietekmē (gross) -Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto) - Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto) -Gala plātne liecē -Sijas sieniņa šķērspēka ietekmē -Skrūves stiepē -Gala plātne liecē -Balstošais elements liecē -Sijas sieniņa stiepē 33

34 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs 34

35 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs European recommendations for the design of simple joints in steel structures 35

36 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs European recommendations for the design of simple joints in steel structures 36

37 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs European recommendations for the design of simple joints in steel structures 37 Līga Gaile. Vienkārši par EC gada jūlijs

38 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs Jānodrošina, ka plātne sāk plūst, pirms skrūvju vai metinājuma straujas sabrukšanas Jānodrošina vismaz viens no nosacījumiem: -skrūves diametrs -plātnes biezums -kolonnas plauktiņa biezums -plātnes plūstamības robeža -kolonnas plauktiņa pl. rob. -skrūves stiprība Metinājuma katetei jāizpilda nosacījums: 38 European recommendations for the design of simple joints in steel structures

39 Skrūvēti savienojumi nominālas locīklas piemērs Pārbaude Skrūves škērspēka ietekmē* Gala plātnes nestspēja* Balstošā elementa nestspēja Komentāri Tab. 3.4 no EN Tab. 3.4 no EN Tab. 3.4 no EN Gala plātne šķērspēka ietekmē (gross) no EN Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto) no EN Gala plātne šķērspēka ietekmē (bloka izraušana) Sijas sieniņa šķērspēka ietekmē* Skrūves stiepē no EN (2) no EN Tab. 3.4 no EN Gala plātne liecē* 6.2 no EN Balstošais elements liecē 6.2 no EN Sijas sieniņa stiepē Tab. 3.4 no EN

40 Skrūvēti savienojumi Locīklu savienojumu aprēķinu metodika ar piemēriem apkopota: Green book UK Blue book DE ECCS* TC10 (European Recommendations for the Design of Simple Joints in Steel Structures) 40 *ECCS European Convention for Constructional Steelwork

41 Stingi savienojumi 41

42 Skrūvēti savienojumi Stingu savienojumu aprēķinu metodika ar piemēriem: Green book UK (izdota 2013) Skrūvēti savienojumi kolonna sija Metināti savienojumi kolonna sija Stingi savienojumi sija sija, kolonna kolonna Kolonnu bāzes 42

43 Balsta mezgli Kolonnu balstmezglu stingumu ietekmējošie faktori Balsta plātne Pamatu stingums Pamata grunts mijiedarbība Grunts 43

44 Balsta mezgls (locīkla) 44 NCCI: Design model for simple column bases- axially loaded I section columns (SN037)

45 Balsta mezgls (locīkla) 45

46 Balsta mezgls (locīkla) 46

47 Balsta mezgls (locīkla) 47

48 Balsta mezgls (stings) 48 NCCI: Design of fixed column base joints (SN043)

49 Kopņu mezgli Atļauts uzskatīti, ka režģa elementi pie kopnes joslas pievienoti ar locīklveidā Momentus no slodzes (transverse loads), kas pielikta joslām nav jāpārdala uz režģa elementiem un otrādi Kopnes joslas var tikt uzskatītas par nepārtrauktiem elementiem ar kas vienkārši nobalstīti (simple supports) pabeļu vietās 49

50 Kopņu mezgli 50

51 Kopņu mezgli - ekscentritātes atļauts neievērtēt stiepto joslu un režģa elementu aprēķinā Atļauts neievērtēt kopņu mezglu aprēķinā, ja izpildās sekojošās prasības: e- ekscentritāte h0 joslas šķērsgriezuma augstums d0 joslas šķērsgriezuma diametrs 51

52 Kopņu mezgli 52

53 Kolonnu montāžas mezgli Sijas kolonnas un siju savienojumu plākšņu momenta aprēķina pretestība Vispārīgā daļa (13), (14) N Ed, svienojuma elementi 25% N Ed, kolonnā M V y, z, Ed y, z, Ed 25% M 2.5% V c, Rd,min c, Rd,min 53

54 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā Bezmaksas iespējas: Publiski pieejama palīg informācija (NCCI) un programmatūra, kas sagatavota EC vieglākai ieviešanai praksē Latvijā izdota un publiski pieejama palīg informācija Iespēja dot prakses vietas studentiem, savos uzņēmumos (mācību programma RTU saskaņā ar EC sistēmu) Mācību grāmatas un rokasgrāmatas: Pieejams plašs ārzemju autoru grāmatu klāsts ar aprēķinu piemēriem visu konstrukciju projektēšanai Pieejamas Latvijas mācībspēku grāmatas galveno konstruktīvo elementu projektēšanai 54

55 Noderīgi, sākot strādāt ar EC3! Jāatceras, ka šo literatūru pamatā ir UK NA! 55

56 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā 56 Skatīt kopā ar aktuālajām EC redakcijām!

57 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā 57

58 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā EC0+EC1+EC3 58

59 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā EC3 59

60 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā EC3 60

61 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā EC3 un EC4 ( 61

62 Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā EC3 un EC

63 Noderīgi The Steel Construction Institute (SCI): The British Constructional Steelwork Association: CORUS: SteelConstruction.info The free encyclopedia for UK steel construction information 63

64 PALDIES! Sakārtosim mūsu profesionālo vidi kopā! Šī prezentācija ir pieejama Latvijas Būvkonstrukciju Projektētāju Asociācijas (LBPA) mājas lapā 64