3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 3.daļa

Post on 29-May-2015

900 views 5 download

Transcript of 3. Eirokodekss "Tērauda konstrukciju projektēšana". 3.daļa

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