Obliczanie wytrzymałości na rozciąganie zgodnie z EN 1993-1-1
Zgodnie z DIN EN 1993‑1‑1, rozdz. 6.2.3 (2) nośność na rozciąganie przekroju osłabionego otworami stanowi wartość minimalna z następujących wartości obliczeniowych:
Npl,Rd |
Bemessungswert der plastischen Zugbeanspruchbarkeit des Bruttoquerschnitts |
A |
Bruttoquerschnittsfläche |
fy |
Streckgrenze |
γM0 |
Teilsicherheitsbeiwert für Querschnittsbeanspruchbarkeit |
Nu,Rd |
Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnitts |
Anet |
Nettoquerschnittsfläche längs der kritischen Risslinie |
fu |
Zugfestigkeit |
γM2 |
Teilsicherheitsbeiwert für Querschnittsbeanspruchbarkeit bei Bruchversagen infolge Zug |
Pole przekroju netto należy obliczyć, uwzględniając pole przekroju brutto pomniejszone o wszystkie otwory i otwory na łączniki. W zależności od rozmieszczenia otworów na śruby, obszar odliczeń otworu, który ma zostać zastosowany, jest dostosowywany do krytycznej linii rys.
Wprowadzanie danych w module RF-/STEEL EC3
Domyślnie nośność na rozciąganie jest obliczana w module dodatkowym tylko z uwzględnieniem nośności plastycznej na rozciąganie całego przekroju brutto (wzór 1). Der Nachweis nach Formel 2 kann aktiviert werden, indem für die Stäben in der Eingabemaske ‚Parameter Stäbe‘ die Option ‚Nettoquerschnittsfläche‘ ausgewählt wird. Można wprowadzić pole przekrojunetto netto dla początku (x = 0) i końca pręta (x = l). Aby wprowadzić to samo pole przekroju netto dla kilku prętów jednocześnie, zaleca się użyć opcji "Ustaw dane wejściowe dla pręta nr".
Następnie obliczane są obie wartości obliczeniowe nośności na rozciąganie i przeprowadzane są obliczenia zgodnie z DIN EN 1993-1-1 z wykorzystaniem wartości minimalnej.
Modyfikacja do wymiarowania kątowników połączonych jednostronnie
W przypadku elementów połączonych niesymetrycznie, takich jak kątowniki połączone z ramieniem z jednej strony, norma DIN EN 1993-1-8 zawiera dodatkowe regulacje. Odpowiednio, kątownik jednostronnie połączony z obciążeniem rozciągającym może być zaprojektowany tak, jak kątownik obciążony centralnie, jeżeli nośność jest określona za pomocą efektywnego przekroju netto.
Nu,Rd |
Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnitts |
Anet,eff |
Effektive Nettoquerschnittsfläche |
fu |
Zugfestigkeit |
γM2 |
Teilsicherheitsbeiwert für Querschnittsbeanspruchbarkeit bei Bruchversagen infolge Zug |
Przekrój efektywny netto można określić za pomocą współczynników modyfikacji, zależnych od liczby śrub i rozstawu otworów. W przypadku obliczeń z wykorzystaniem przekroju netto nie jest już wymagany dodatkowy współczynnik redukcyjny 0,9, jak w równaniu 1. Okno wprowadzania w module RF-/STEEL EC3 nie pozwala na bezpośrednie wprowadzenie efektywnego przekroju netto, ale pole przekroju netto, które należy wprowadzić, można dostosować do obliczeń w module dodatkowym za pomocą prostego konwersję.
Obliczenia z wykorzystaniem efektywnego przekroju netto w module dodatkowym
Nu,Rd |
Bemessungswert der Zugbeanspruchbarkeit des Nettoquerschnitts |
Anet,eff |
Effektive Nettoquerschnittsfläche |
Anet* |
Ersatznettoquerschnittsfläche für Eingabe in RF-/STAHL EC3 |
fu |
Zugfestigkeit |
γM2 |
Teilsicherheitsbeiwert für Querschnittsbeanspruchbarkeit bei Bruchversagen infolge Zug |
Przykład
Do przecięcia w kierunku Y wybrano płaskowniki o wymiarach 60 x 8 mm. Pole netto wyniki dla mocowania za pomocą śruby M20 w linii rys krytycznych
Anet |
Nettoquerschnittsfläche längs der kritischen Risslinie |
A |
Bruttoquerschnittsfläche |
d0 |
Schraubenlochdurchmesser |
t |
Blechdicke |
Anetto = 4,8 cm² - 2,2 cm × 0,8 cm = 3,04 cm²
Dla materiału S235 uzyskuje się następujące nośności obliczeniowe:
Npl, Rd = (4,8 cm² ⋅ 23,5 kN/cm²)/1,0 = 112,8 kN
Nu,Rd = (0,9 × 3,04 cm² × 36 kN/cm²)/1,25 = 78,8 kN
Do przecięcia w kierunku X w S355 wybrano równoramienne przekroje kątowe L 75 x 8. Połączenie należy wykonać na ramieniu kątowym za pomocą dwóch śrub M20, jedna za drugą. Wymiary są wybierane w następujący sposób:
e1 = 40 mm
p1 = 60 mm
e2 = 30 mm
Efektywne pole przekroju netto dla tego połączenia wynika ze współczynnika β2 zgodnie z EN 1993-1-8
β2 = 0,44
Anetto, eff = β2 ⋅ Anetto = 0,44 ⋅ (11,4 cm² - 2,2 cm ⋅ 0,8 cm) = 4,21 cm²
Dla materiału S355 uzyskuje się następujące nośności obliczeniowe:
Npl, Rd = (11,4 cm² × 35,5 kN/cm²)/1,0 = 404,7 kN
Nu,Rd = (4,21 cm² ⋅ 49 kN/cm²)/1,25 = 164,9 kN
Dane wejściowe w RF-STEEL EC3 są przeprowadzane przy użyciu zastępczego pola przekroju netto:
Anetto * = 4,21 cm²/0,9 = 4,67 cm²