PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

GRAĐEVINSKO - ARHITEKTONSKI FAKULTETKatedra za metalne i drvene konstrukcije

METALNE KONSTRUKCIJE II

DIPLOMSKI STUDIJ GRAĐEVINARSTVASMJER: KONSTRUKCIJE

2

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

UVODNE NAPOMENE• Proračun po ovoj normi vrijedi za čelike koji imaju nominalnu granicu

popuštanja manju od 460 N/mm2, s tim da se kod čelika sa granicom većom od 355 N/mm2 nosivost priključka reducira sa množenjem koeficijentom 0,9.

• Minimalna debljina lima šupljeg profila je 2,5 mm dok je maksimalna debljina ograničena na 25 mm.

• Norma je primjenjiva za proračun priključaka ukoliko su zadovoljeni određeni uvjeti za primjenu.

• Kut između pojasnice elementa i ispune, kao i između susjednih štapova ispune mora biti veći od 300.

• Kod priključaka sa razmakom, razmak između elemenata ispune mora biti veći od t1+t2 (debljine profila ispune).

• Kod priključaka sa preklopom, minimalna vrijednost preklapanja je 25%.

3

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

TIPOVI PRIKLJUČAKA REŠETKASTIH NOSAČA OD ŠUPLJIH PROFILA

4

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

TIPOVI PRIKLJUČAKA REŠETKASTIH NOSAČA OD ŠUPLJIH PROFILA

5

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

DEFINICIJA PRIKLJUČKA SA PREKLOPOM I RAZMAKOM

6

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

OPĆE OZNAKE

• Priključak sa jednim elementom ispune

7

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

OPĆE OZNAKE

• Priključak sa razmakom u slučaju dva elementa ispune

• Priključak sa preklopom u slučaju dva elementa ispune

8

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

OPĆE SMJERNICE ZA PRORAČUN

• Prilikom proračuna priključka određuju se naprezanja u pojasnom elementu priključka:

gdje je:

A0 – površina pojasnog profila

Wel,0 – elastični moment otpora pojasnog elementa

9

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Lom uslijed plastifikacije površine pojasa

• Nastaje uslijed djelovanja tlačne sile ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg nastaju tlačna naprezanja veća od granice popuštanja čelika u gornjoj površini pojasa

10

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Lom bočnih stijenki pojasa ili lom rebra pojasa

• Nastaje uslijed djelovanja tlačne sile ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg dolazi do plastifikacije, gnječenja ili nestabilnosti bočnih stijenki pojasnog elementa

11

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Posmični lom pojasa

• Nastaje uslijed djelovanja kombinacije sila tlak-vlak ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg dolazi do posmičnog otkazivanja elementa pojasa

12

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Lom uslijed proboja

• Nastaje uslijed djelovanja vlačne sile ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg dolazi do proboja elementa pojasa

13

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Lom elemenata ispune

• Nastaje uslijed djelovanja vlačne sile ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg dolazi do loma elementa ispune

14

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – CIJEVNI PROFILI

• Lom izbočavanjem

• Nastaje uslijed djelovanja kombinacija sila tlak-vlak ili momenta savijanja u elementima ispune radi kojeg dolazi do gubitka stabilnosti (izbočavanja) elemenata ispune ili pojasa

15

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Lom uslijed plastifikacije površine pojasa

16

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Lom bočnih stijenki pojasa ili lom rebra pojasa

17

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Posmični lom pojasa

18

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Lom uslijed proboja

19

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Lom elemenata ispune

20

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

MOGUĆI OBLICI LOMOVA KOD PRIKLJUČAKA SA ŠUPLJIM PROFILIMA – PRAVOKUTNI PROFILI

• Lom izbočavanjem

21

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

UVJETI PRIMJENE – CIJEVNI PROFILI

• Za priključke čiji parametri zadovoljavaju tablicu 1 razmatraju se samo sljedeći oblici lomova: lom uslijed plastifikacije površine pojasa i posmični lom pojasa

• Za priključke čiji parametri ne zadovoljavaju tablicu 1 razmatraju se svi mogući oblici lomova

Tablica 1. Uvjeti primjene za cijevne profile

22

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Spojevi elemenata opterećeni kombiniranim djelovanjem momenta savijanja i uzdužne sile moraju zadovoljiti uvjet:

gdje je:

Mip,i,Ed – Računski moment savijanja u ravnini priključka

Mip,i,Rd – Računska otpornost na moment savijanja priključka u ravnini

Mop,i,Ed – Računski moment savijanja izvan ravnine priključka

Mop,i,Rd – Računska otpornost na moment savijanja priključka van ravnine

Ni,Ed – Računska uzdužna sila

Ni,Rd – Računska otpornost priključka na uzdužnu silu

23

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 2. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa (chord face failure)

24

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 2. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa iposmični lom pojasa (punching shear failure)

25

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Oznake iz tablica

0,5

0

/EdM

y

nf

,

5

0

/p Ed

p M

y

nf

gdje je:

0,Ed – Naprezanje u pojasnom elementu (vidi opće oznake)

p,Ed – Naprezanje u pojasnom elementu (vidi opće oznake)

fy0 – Granica popuštanja pojasa

M5 – Parcijalni faktor sigurnosti za otpornost priključaka rešetkastih nosača

- Za pravokutne profile

- Za cijevne profile

26

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Oznake iz tablica

Faktor

1 1 1

0 0 0

; ;d d bd b b

- Za T,Y i X priključke

1 2 1 2 1 2 1 2

0 0 0

; ;2 2 4

d d d d b b h hd b b

- Za K i N priključke

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

0 0 0

; ;3 3 6

d d d d d d b b b h h hd b b

- Za KT priključke

27

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Oznake iz tablica

Faktor p

ip

p

bb

Faktor

0 0 0

0 0

; ;2 2 2 f

d b bt t t

Faktor

0 0

;i ih hd b

Faktor p

i

p

hb

28

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti posebnih tipova priključaka

Table 2.

Table 2.

29

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti posebnih tipova priključaka

Table 2.

Table 2.

30

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI – PROSTORNI PRIKLJUČCI

Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova• Računska otpornost prostornih priključaka dobiva se na način da se otpornost

pripadajućeg ravninskog priključka reducira sa faktorom redukcije .

31

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMACIJEVNI PROFILI – PROSTORNI PRIKLJUČCI

Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova• Računska otpornost prostornih priključaka dobiva se na način da se otpornost

pripadajućeg ravninskog priključka reducira sa faktorom redukcije .

32

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

UVJETI PRIMJENE – PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI

• Za priključke čiji parametri zadovoljavaju tablicu 3 mogu se proračunati po normi EN 1993-1-8

• Za priključke čiji parametri zadovoljavaju tablicu 3 i 4 razmatraju se sljedeći oblici lomova: lom uslijed plastifikacije površine pojasa i lom elemenata ispune sa reduciranom efektivnom širinom

• Za priključke čiji parametri zadovoljavaju tablicu 3 ali ne i tablicu 4 razmatraju se svi mogući oblici lomova

33

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

UVJETI PRIMJENE – PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI

Tablica 3. Uvjeti primjene za pravokutne i kvadratne profile

34

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

UVJETI PRIMJENE – PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI

Tablica 4. Dodatni uvjeti primjene za pravokutne i kvadratne profile

35

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Spojevi elemenata opterećeni kombiniranim djelovanjem momenta savijanja i uzdužne sile moraju zadovoljiti uvjet:

gdje je:

Mip,i,Ed – Računski moment savijanja u ravnini priključka

Mip,i,Rd – Računska otpornost na moment savijanja priključka u ravnini

Mop,i,Ed – Računski moment savijanja izvan ravnine priključka

Mop,i,Rd – Računska otpornost na moment savijanja priključka van ravnine

Ni,Ed – Računska uzdužna sila

Ni,Rd – Računska otpornost priključka na uzdužnu silu

36

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 5. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa (chord face failure)

37

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI

• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 5. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa i lom elemenata ispune (brace failure)

38

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 5. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa (chord face failure), lom elemenata ispune (brace failure), lom bočnih stijenki pojasa (chord side wall buckling), lom uslijed proboja (punching shear)

39

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI - PRIKLJUČCI U RAVNINI• Računske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova

Tablica 5. Lom uslijed plastifikacije površine pojasa (chord face failure), lom elemenata ispune (brace failure), lom bočnih stijenki pojasa (chord side wall buckling), lom uslijed proboja (punching shear)

40

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI – PROSTORNI PRIKLJUČCIRačunske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova• Računska otpornost prostornih priključaka dobiva se na način da se otpornost

pripadajućeg ravninskog priključka reducira sa faktorom redukcije .

41

PRORAČUN ZAVARENIH SPOJEVA PREMA EN 1993-1-8 : PRIKLJUČCI SA ŠUPLJIM PROFILIMA

PRAVOKUTNI I KVADRATNI PROFILI – PROSTORNI PRIKLJUČCIRačunske otpornosti s obzirom na pojedine oblike lomova• Računska otpornost prostornih priključaka dobiva se na način da se otpornost

pripadajućeg ravninskog priključka reducira sa faktorom redukcije .