Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nośność hybrydowych połączeń nitowano-śrubowych z wykorzystaniem śrub wysokiej wytrzymałości

Pawłowski Kamil

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 5

18--21

PL

Prezentowane wyniki stanowią wstępne podsumowanie dotychczasowych badań własnych dotyczących połączeń zakładkowych, hybrydowych, nitowano-śrubowych. Rozważano elementy próbne z połączeniami dwuciętymi, w których jeden z nitów został wymieniony na śrubę wysokiej wytrzymałości. W poszczególnych elementach śruby osadzano w otworach zwykłych lub pasowanych, a następnie sprężano. Zagadnienie związane z wymianą nitów na śruby podjęto z uwagi na częste stosowanie takiej praktyki w przypadku remontów zabytkowych konstrukcji stalowych. Jednak nośność takich połączeń nie jest dotychczas potwierdzona badaniami modelowymi i analizami obliczeniowymi. Wyniki wykonanych badań zilustrowano na wykresach obciążenie - przemieszczenie, które można porównać z wynikami referencyjnymi dotyczącymi połączenia na dwa nity. Ponadto ustalono siłę niszczącą połączenia oraz oszacowano ich sztywność translacyjną. Ważnym etapem prowadzonych badań była analiza różnych układów łączników w połączeniu, a wnioski płynące z otrzymanych badań potwierdzają aktualny stan wiedzy zawarty w [1, 2].

EN

The results presented in this article are a preliminary summary of the authors’ research on the lap connections, hybrid joints, and riveted bolt joints. The analysed test elements with double-notched joints, in which one of the rivets was replaced with a high-resistance bolt. The bolts in specific elements were placed in regular or fitted holes and then pre-stressed. The issue related to the replacement of rivets with bolts was analysed due to the fact that this is a commonly used practice in the renovation of historic streel structures. However, the bearing capacity of those joints has not yet been confirmed by model studies with computational analyses. The results of the performed tests are presented in form of load-displacement diagrams, which may be compared to the reference results for double-riveted joints. A part from that, the joint breaking force was determined and the translational stiffness was assessed. An important element of the conducted research was the analysis of various arrangements of connectors in a joint. The results of the analyses confirm the current state of knowledge presented in publications [1, 2].

2

Net section resistance of steel angles connected by one leg

Bernatowska Edyta, Ślęczka Lucjan

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

275--291

EN

In civil engineering structures, steel angles are often used as tensioned elements, because of their ease of fabrication and assembly. For practical reasons, angles are usually connected only by one leg, using a single row of bolts, and rupture of weakened section usually determines a joint capacity. Also, eccentricity affects the distribution of stresses in the net section and hence its load capacity. Assessment of ultimate resistance is a completely different issue compared to the well-known and established problems of plastic resistance and requires advanced material modelling. The paper presents a numerical simulation of net section failure of tensioned angles, made of structural steel grade S275, taking into account ductile initiation and propagation of fracture using the Gurson-Tvergaard-Needleman damage model. Extensive parametrical analysis of ultimate tensile resistance was performed with a wide range of parameters. The typical and well-recognised failure modes were observed as net section fracture and block tearing. Also, an additional failure mode, classified as limited block tearing, has occurred which is not considered in current design provisions. The paper describes the impact of individual geometrical properties of the joint (numbers of bolts, connection length, and distance from the edge of the connected leg to the center of the fastener hole) on the apparent failure form and the resistance obtained.

PL

W stalowych konstrukcjach budowlanych kątowniki są stosowane najczęściej jako elementy rozciągane, głównie ze względu na łatwość ich wytwarzania i montażu. Ze względów praktycznych łączy się je tylko jednym ramieniem, za pomocą pojedynczego rzędu śrub, a zerwanie osłabionego przekroju decyduje zwykle o nośności całego połączenia. Na rozkład naprężenia w złączu i tym samym nośność przekroju netto wywiera również wpływ mimośród obciążenia. Przy projektowaniu takich elementów, oprócz uwzględnienia nośności plastycznej przekroju brutto, należy wziąć pod uwagę nośność graniczną przekroju poprzecznego netto oraz nośność na rozerwanie blokowe. W obu tych ostatnich formach zniszczenia stanem granicznym jest rozerwanie materiału i ważne jest uwzględnienie opisu ciągliwego pękania stali w celu uzyskania miarodajnego oszacowania nośności. Wymaga to zaawansowanego modelowania materiału w porównaniu do dobrze już rozpoznanych zjawisk nośności plastycznej. W pracy przedstawiono symulację numeryczną zniszczenia przekroju netto połączenia kątowników rozciąganych, wykonanych ze stali konstrukcyjnej gatunku S275, z uwzględnieniem inicjacji i ciągliwej propagacji pęknięcia. Zastosowano model materiału Gursona-Tvergaarda-Needlemana. Przeprowadzono obszerną analizę parametryczną nośności granicznej i powstającej formy zniszczenia. Badano wpływ: - stosunku szerokości ramienia do jego grubości b/t w kątownikach równoramiennych, - rozstawu otworów na śruby w kierunku działania obciążenia p1 i całkowitej długości połączenia Lp, - odległości osi otworu od krawędzi w kierunku prostopadłym do kierunku działającego obciążenia e2, - odległości osi skrajnego otworu od krawędzi w kierunku równoległym do działającego obciążenia e1, oraz - zróżnicowania parametrów mechanicznych stali. Zaobserwowano typowe, i dobrze już rozpoznane, mechanizmy zniszczenia takie, jak rozerwanie przekroju poprzecznego netto oraz rozerwanie blokowe. Analizy pokazały także dodatkową formę zniszczenia sklasyfikowaną jako ograniczone rozerwanie blokowego, która nie była dotychczas uwzględniana w przepisach projektowania. W artykule stwierdzono, że model materiału Gursona-Tvergaarda-Needlemana może być bardzo korzystny z punktu widzenia modelowania węzłów i połączeń, których nośność opiera się na rozerwaniu materiału. Przedstawiono także wpływ parametrów geometrycznych na powstające formy zniszczenia, w szczególności na nowo zaobserwowany mechanizm ograniczonego rozerwania blokowego.

3

Zastosowanie kryterium Manna-Kendalla do szacowania nośności spawanych połączeń zakładkowych

Szlendak Jerzy K., Szpyrka Adrian

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 5-6

200--202

PL

Rozważono połączenie zakładkowe blach z mimośrodowym przyłożeniem obciążenia. Wykorzystując oprogramowanie MES, zbudowano model i określono gęstość energii odkształcenia. W celu wykrycia charakterystycznych punktów mutacji stanu naprężenia połączenia na krzywej parametr-obciążenie zastosowano kryterium M-K. Określone punkty dotyczą poszczególnych stanów zachowania się połączenia, m.in. punkt wyczerpania jego nośności. Zastosowanie kryterium umożliwia szacowanie nośności połączeń spawanych.

EN

The article presents the application of the Mann-Kendall criterion to estimate the resistance of welded lap connections. The overlapping connection of the plates with the connection eccentricity was considered. Numerical analysis software, was used to build a model and the strain energy density was determined. The M-K criterion can detect the characteristic state-of-stress mutation points of the connection in the parameter-load curve. Certain points define individual states of the connection behavior, among others failure load point. The application of the criterion enables a new method of estimating the resistance of welded connections.

4

Projektowanie zakładkowych połączeń śrubowych według PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1993-1-8

Kozłowski A., Pisarek Z., Wierzbicki S.

Inżynieria i Budownictwo

|

2008

|

R. 64, nr 9

496-500

PL

Przedstawiono założenia i zasady projektowania połączeń śrubowych według norm PN-EN 1993-1-1 i PN-EN 1993-1-8. Rozpatrzono połączenia zakładkowe niesprężone i sprężone poddane rozciąganiu i zginaniu. Praktyczne zastosowanie reguł EC3 w obliczaniu nośności połączeń zilustrowano przykładami obliczeń.

EN

Main assumptions and design rules of bolted connections according to PN-EN 1993-1-1 and PN-EN 1993-1-8 are presented. Bearing type and slip-resistance bolted lap joints subjected to tension and bending are considered. Worked examples, based on data from show practical application of EC3 design rules in calculation of connection resistance.