Upload
juris-orlovs
View
905
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi
Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana
Tipveida savienojumu projektēšana
Semināra 3. daļa
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
1
Savienojumi
LVS EN 1993-1-8:2005/AC:2009
3. Eirokodekss. Tērauda konstrukciju projektēšana. 1-8. daļa: Savienojumu
projektēšana
2
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija
• Pagrieziena stingums Elastīgā globālā analīze (elastic)
• Stiprība Stingi-plastiskā analīze
(rigid-plastic)
• Pagrieziena stingums
• Stiprība Elastīgi – plastiskā
analīze(elastic plastic) 3
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija
4
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
5
Savienojumu klasifikācija
Nesošo rāmju un savienojumu klasifikācija
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)
Izvilkums no EN 1993-1-8 tab. 5.1
1 – stings mezgls 2 – daļēji stings 3 – nomināla locīkla
6
Grafiks no “Design of Structural Connections to Eurocode 3 – Frequently Asked Questions”
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Komponenšu metode
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
7
Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte)
Komponenšu metode
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
8
Komponenšu metode
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
9
Metodes pamatlicējs : Zoetemeijer P. (DELFT Universitāte)
Attēls no Prof. František Wald prezentācijas Helsinku tehnoloģijas universitātē “DESIGN OF STRUCTURAL CONNECTIONS TO EUROCODE” 2007. g.
Kolonnas – sijas savienojuma stingums
E – elastības modulis z- plecs m- stinguma attiecība (1)
k – stinguma koeficents
Skrūvju šķērsdeformācijas un
pagarinājums
Kolonnu plauktiņu deformācija
Kolonnu sieniņas un citu mezglu elementu
deformācijas 10
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi
Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana
Tipveida savienojumu projektēšana
Semināra 3. daļa
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
11
Metināti savienojumi
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
12
Shēma no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition
Metināti savienojumi
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
13
Shēma no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition
a3mm
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
14
4.5.3.2. Virziena metode (directional method)
• Spēki uz garuma vienību tiek sadalīti komponentēs
4.5.3.3. Kaktu šuves metinājumu aprēķina
pretestības noteikšanas vienkāršotā metode
• Dota aprēķina pretestība Fw,Rd uz garuma vienību (neatkarīgi no šuves aprēķina plaknes)
Metināti savienojumi – aprēķinu metodika
4.5.3.2. Virziena metode
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
un
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
4.5.3.3. Kaktu šuves metinājumu aprēķina pretestības noteikšanas vienkāršotā metode
• Šuves stiprība:
fvw,d
16
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)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
17
Metināti savienojumi – aprēķinu metodika
Rokas metināšanas gadījumā iegūto šuvju pretestības salīdzinājums
Metinātas šuves efektīvais garums Dubult “T” profiliem:
18
Cauruļprofiliem un “U” veida profiliem:
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
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
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
Skrūvēti savienojumi
Tabula no The Steel Construction Institute “STEEL DESIGNERS MANUAL” 7th edition
*Latvijas gadījumā visur “BS” vietā “LVS”
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
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Skrūvēti savienojumi
22
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
23
Skrūvēti savienojumi
24
Skrūvēti savienojumi
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Skrūvēti savienojumi
Biezi savienojumi:
Gari savienojumi:
25
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Skrūvēti savienojumi Bloka izraušana šķērsspēka vai ass spēka ietekmē §3.10.2 no EN1993-1-8:
26
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Skrūvēti savienojumi
Ekvivalentā “T statņa” (T - stub) princips §6.2.4 no EN1993-1-8: (Ekvivalentais T-veida savienojums stiepē)
Kolonnas plauktiņu liecē
Gala plātni liecē
Plauktiņa leņķi liecē (flange cleat)
Balsta plātni liecē ass spēka iedarbē
27
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
“T” stub princips
28
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
29
“T” stub princips
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
30
“T” stub princips
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Tērauda konstrukciju savienojumi un to aprēķina principi
Skrūvētu un metinātu savienojumu projektēšana
Tipveida savienojumu projektēšana
Semināra 3. daļa
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
31
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
32
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
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
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
34
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
“European recommendations for the design of simple joints in steel structures”
35
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
“European recommendations for the design of simple joints in steel structures”
36
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Līga Gaile. Vienkārši par EC3. 2010. gada jūlijs
37
“European recommendations for the design of simple joints in steel structures”
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Jānodrošina, ka plātne sāk plūst, pirms skrūvju vai metinājuma straujas sabrukšanas Jānodrošina vismaz viens no nosacījumiem: Metinājuma katetei jāizpilda nosacījums:
-skrūves diametrs
-plātnes biezums
-kolonnas plauktiņa biezums
-plātnes plūstamības robeža
-kolonnas plauktiņa pl. rob.
-skrūves stiprība
38
“European recommendations for the design of simple joints in steel structures”
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Pārbaude Komentāri
Skrūves škērspēka ietekmē* Tab. 3.4 no EN1993-1-8
Gala plātnes nestspēja* Tab. 3.4 no EN1993-1-8
Balstošā elementa nestspēja Tab. 3.4 no EN1993-1-8
Gala plātne šķērspēka ietekmē (gross) §6.2.6 no EN 1993-1-1
Gala plātne šķērspēka ietekmē (netto) §6.2.6 no EN 1993-1-1
Gala plātne šķērspēka ietekmē (bloka izraušana) §3.10.2 no EN1993-1-8
Sijas sieniņa šķērspēka ietekmē* §6.2.6 (2) no EN1993-1-1
Skrūves stiepē Tab. 3.4 no EN1993-1-8
Gala plātne liecē* §6.2 no EN 1993-1-8
Balstošais elements liecē §6.2 no EN 1993-1-8
Sijas sieniņa stiepē Tab. 3.4 no EN1993-1-8 39
Skrūvēti savienojumi – nominālas locīklas piemērs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
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)
*ECCS – European Convention for Constructional Steelwork
Stingi savienojumi
41
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
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
Kolonnu balstmezglu stingumu ietekmējošie faktori
Balsta plātne
Pamatu stingums
Pamata – grunts mijiedarbība
Grunts
43
Balsta mezgli
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Balsta mezgls (locīkla)
44
NCCI: Design model for simple column bases- axially loaded I section columns (SN037)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Balsta mezgls (locīkla)
45
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
46
Balsta mezgls (locīkla)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Balsta mezgls (locīkla)
47
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
48
Balsta mezgls (stings)
NCCI: Design of fixed column base joints (SN043)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
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
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
49
Kopņu mezgli
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
50
Kopņu mezgli - ekscentritātes
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
51
• 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
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
52
Kopņu mezgli
http://www.cidect.org/en/Software/
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
53
Kolonnu montāžas mezgli 6.2.7. Sijas kolonnas un siju savienojumu plākšņu momenta aprēķina pretestība 6.2.7.1. Vispārīgā daļa (13), (14)
min,,,,
min,,,,
%5.2
%25
RdcEdzy
RdcEdzy
VV
MM
kolonnāEdelementisvienojumaEd NN ,, %25
• 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
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
55
Noderīgi, sākot strādāt ar EC3! Jāatceras, ka šo literatūru pamatā ir UK NA!
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā
56
Skatīt kopā ar aktuālajām EC redakcijām!
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā
http://bk.bf.rtu.lv/lv/macibu-materiali 57
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC0+EC1+EC3
58
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3
59
http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/showpage.php?id=332#EN1993
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
60
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/doc/EurocodeSoftW.htm
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 un EC4
3. E
iro
kod
ekss
(le
kto
re L
. Gai
le)
61
http://www.access-steel.com/
http://www.steel-ncci.co.uk/Clauses/List-NCCIs (http://steelbiz.org/)
20
13
.11
.15
.
Palīdzība praktiskajā EC ieviešanā – EC3 un EC4
62
http://www.access-steel.com/
http://www.steel-ncci.co.uk/Clauses/List-NCCIs
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
Noderīgi
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
63
The Steel Construction Institute (SCI): www.steel-sci.org The British Constructional Steelwork Association: www.steelconstruction.org CORUS: www.corusconstruction.com
SteelConstruction.info The free encyclopedia for UK steel construction information
http://people.fsv.cvut.cz/~wald/CESTRUCO/_aa_Tools_for_Connection_Design.htm
PALDIES! Sakārtosim mūsu profesionālo vidi kopā!
Šī prezentācija ir pieejama Latvijas Būvkonstrukciju Projektētāju Asociācijas (LBPA) mājas lapā – www.lbpa.lv
20
13
.11
.15
. 3
. Eir
oko
dek
ss (
lekt
ore
L. G
aile
)
64