Obliczanie doczołowych połączeń śrubowych zginanych ukośnie

• Autorzy: Pisarek Z.

Warianty tytułu

EN

Calculation of the bolted end-plate joints subjected to two axis bending

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Połączenia doczołowe śrubowe są najczęściej stosowane w konstrukcjach ramowych. W tych konstrukcjach poddane są one zazwyczaj zginaniu w płaszczyźnie ramy. Jednak w konstrukcjach przestrzennych dosyć często mogą występować momenty zginające połączenie w dwóch płaszczyznach. Ze względu na swoje rozmieszczenie, łączniki w takich węzłach mogą być obciążone dodatkowymi siłami wynikającymi z sumowania się momentów, lub przeciwnie, moment działający z płaszczyzny ramy odciąża łączniki lub wpływ tego momentu może być pominięty. Reguły projektowe zawarte w normie PN-EN 1993-1-8 [1] odnoszą się jedynie do połączeń doczołowych obciążonych jednokierunkowo. Projektanci często stają przed problemem jak uwzględnić wpływ momentu w drugorzędnego na nośność połączenia w płaszczyźnie ramy. Najczęściej stosowane są dodatkowe łączniki, które mają przenosić moment zginający z płaszczyzny ramy. Ze względu jednak na konfigurację połączenia, łączniki te mogą być dodatkowo obciążone momentem w płaszczyźnie ramy, a wypadkowe siły w łącznikach mogą przekroczyć ich nośność. W referacie przedstawiono propozycję obliczania doczołowych połączeń śrubowych obciążonych momentami w dwóch płaszczyznach. Przedstawiono dwie metody obliczania takich połączeń; metodę wypadkowego momentu zginającego i metodę sumowania sił. Zaproponowane modele analityczne są łatwe do zastosowania, gdyż opierają się na preferowanej przez obecnie obowiązującą normę [1] metodzie składnikowej. W celu weryfikacji założeń w rozważnych modelach analitycznych, wyniki obliczeń porównano z dostępnymi w literaturze wynikami badań doświadczalnych.

EN

End plate bolted connections are most often applied in frame structures. Normally they connecting H or I sections. In these structures joints are designed for in-plane bending only. However in spatial structures often appear both in-plane and out – of- plane bending moments. Bolts in such joints due to its location can be loaded with additional forces resulting from the aggregation of the moments in and out of plane or the moment working out of plane deload connectors or impact of this moment can be omitted. Design rules contained in the standard PN-EN 1993-1-8 [1], related only to end plate connections subjected to in-plane bending. Designers often face the problem of how to take account of the influence of the secondary moment on resistance of a connection in the plane of the frame. Most commonly are used additional connectors to transfer from the plane of the frame. However, due to the configuration of the joint, these bolts can be subjected to load a moment in the plane of the frame, and the resultant force in the connector can exceed their strength. In the paper the proposal method of calculation of the end plate joints H or I section subjected to in-plane and out-of-plane bending are introduced. The proposal method is based on component method preferred in Eurocode. Comparison of calculations results according to presented method with an numerical analysis of MES method is also presented.

Słowa kluczowe

PL

połączenie śrubowe; połączenie doczołowe; zginanie dwukierunkowe; metoda składnikowa; projektowanie

EN

bolted connection; end-plate connection; two axis bending; component method; design

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 60, nr 2
• Strony: 219--229
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pisarek Z.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Konstrukcji Budowlanych

Bibliografia

• [1] PN-EN 1993-1-8 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8: Projektowanie węzłów. PKN 2005.
• [2] Agerskov H.: High-Strength Bolted Connections Subject to Prying. Journal of Structural Division, ASCE, 102, 1976. p. 161-175.
• [3] Kato B., Mukai A.: Bolted Tension Flanges Joining Square Hollow Section Members. Journal of Construction Steel Research, 5, 1985, p. 163-177.
• [4] Wheeler A., Clarke M., Hancock G. J.: Design model for bolted moment end-plate connections joining rectangular hollow sections using eight bolts. Research Report No R827, University of Sidney. 2003.
• [5] Heinisuo M., Laine V., Lehtimäki E.: Enlargement of the component method into 3D. Proc. Nordic Steel Construction Conference (NSCC 2009), Malmö, 2009. p. 430-437.
• [6] Neumann N, Nuhic F, „Design of structural joints connecting H or I sections subjected to in-plane and out-of-plane bending”, Proc. 6th European Conference on Steel and Composite Structures (Eurosteel 2011), Vol. A, Budapest, 2011, pp. 303-308
• [7] Neumann N., Buzaljkob M., Thomassenc E., Nuhic F.: Verification of design model for out-of-plane bending of steel joints connecting H or I sections. Proc. Nordic Steel Construction Conference (NSCC 2012), Oslo, 2012. p. 683-692.
• [8] Perttola H., Heinisuo M.: Test Report, End Plate Joints of Steel Tubes, Biaxial and Weak Axis Bending. Tampere University of Technology. Tampere 2011.
• [9] Choi J.H., Choi Y.: An experimental study on inelastic behavior for exposed-type steel column bases under three-dimensional loadings. Journal of Mechanical Science and Technology 27 (3), 2013, pp. 747-759