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2021-03-29

考虑弹性柔度的木结构连接

如果如图 01 所示设计木结构连接,那么可以考虑由连接产生的扭转弹簧刚度。 Diese kann mit Hilfe des Verschiebungsmoduls des Verbindungsmittels und des polaren Trägheitsmomentes des Anschlusses unter Vernachlässigung der Fläche der Verbindungsmittel bestimmt werden.

极惯性矩

如图01所示,连接的极惯性矩为:

Ip = 75 2 + 75 2 + 225 2 +225 2 = 112,500 mm 2

正常使用极限状态下的位移模量

在正常使用极限状态下的位移模量可以根据[1]表7.1计算。 对于软木C24中径为20 mm的螺栓,得出的每个剪切平面如下:

ķSER = 420 1.5⋅20/23 = 7485牛顿/毫米= 7485千牛/米

由此得出一个内部钢板的两个剪力面。 此外,对于钢板-木结构连接,按照[1]中第7.1(3)章的规定,位移模量应乘以系数2.0。 您可以按照下列方法确定螺栓的位移模量:

Kser = 2⋅2⋅7,485 kN/m = 29,940 kN/m

极限承载力状态下的位移模量

根据[1] ,处于极限状态的连接位移模量Ku

Ku = 2/3⋅29,940 kN/m = 19,990 kN/m

[2][3]需要考虑连接的位移模量的设计值。

Kd = 19,960 kN/m/1.3 = 15,354 kN/m

确定扭转弹簧刚度

对于承载能力极限状态设计,必须使用滑模模量的设计值和正常使用极限状态设计的平均值,因此得出两个扭转弹簧刚度。

Cφ,SLS = 29,940 N/mm⋅112,500 mm 2 = 3,368 kNm/rad

Cφ,ULS = 15,354 N/mm⋅112,500 mm 2 = 1,727 kNm/rad

要同时考虑两种刚度,请激活“修改刚度”子选项卡(在“编辑荷载组合和计算”对话框中的荷载组合的计算参数子选项卡中勾选相应的复选框)。 因此,正如在本例中一样,所有 ULS 组合的抗扭刚度都可以乘以系数 Cφ, ULS/Cφ, SLS输入Cφ,SLS在支座或铰接条件。 因此,在所有ULS组合中得出的扭转弹簧刚度为1.727 kNm/rad,在所有SLS组合中得出时的值为3.368 kNm/rad。 在视频中也介绍了这种方法。

在本示例中,基础弹性旋转是无限大的,并且没有考虑。

附加模块 RF-/JOINTS Timber - Steel 确定抗扭弹簧刚度

当使用RF-/JOINTS Timber -Steel to Timber计算连接时,也会显示扭转弹簧刚度结果(见图02)。 在RSTAB中必须在支座或铰接条件下手动转移。 在RFEM中可以自动完成。 各连接节点在RFEM中自动创建,并采用相应的刚度。 该视频显示了该操作步骤。


作者

Rehm 先生负责木结构产品的开发,并提供技术支持。

链接
参考
  1. 欧洲规范 5: 木结构设计 - 第1-1部分: 总则 – 通用规范和建筑规范DIN EN 1995-1-1:2010-12
  2. 国家附录 - 欧洲规范 5: 木结构设计 - 第1-1部分: 总则 - 通用规范和建筑规范; DIN EN 1995‑1‑1/NA:2013‑08
  3. 欧洲规范 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau - Nationale Festlegungen zur Umsetzung der OENORM EN 1995-1-1, nationale Erläuterungen und nationale Ergänzungen; ÖNORM B 1995-1-1:2015-06-15


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