Σιδηρές Κατασκευές ΙΙ Άσκηση 7 Σύνδεση με ......Το παρόν...

Σιδηρές Κατασκευές ΙΙΆσκηση 7

Σύνδεση με κοχλίες τύπου D και E

Σχολή Πολιτικών ΜηχανικώνΕργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών

Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

Άδεια Χρήσης

Ε.Μ.Π.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ

ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

ΣΙΔΗΡΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΙΙΑΣΚΗΣΗ 7

ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΚΟΧΛΙΕΣ ΤΥΠΟΥ D ΚΑΙ E

2014

2015

3

Εκφώνηση

Ε.Μ.Π.






2014

2015

4

Γεωμετρία

M20, 8.8

Ε.Μ.Π.






2014

2015

5

Γεωμετρία

Ε.Μ.Π.






2014

2015

6

Είδη κοχλιώσεων

Συνδέσεις διάτμησης

α) Κατηγορία A: Συνδέσεις άντυγαςβ) Κατηγορία B: Συνδέσεις ανθεκτικές σε ολίσθησηστην οριακή κατάσταση λειτουργικότητας

γ) Κατηγορία C: Συνδέσεις ανθεκτικές σε ολίσθησηστην οριακή κατάσταση αστοχίας

Συνδέσεις εφελκυσμού

α) Κατηγορία D: χωρίς προένταση β) Κατηγορία E: με προένταση

Ε.Μ.Π.






2014

2015

7

Έλεγχοι ανά κατηγορία κοχλίωσης

Ε.Μ.Π.






2014

2015

8

Έλεγχοι κοχλιών σε διάτμηση και εφελκυσμό

Ε.Μ.Π.






2014

2015

9

Φορτία & Συνδυασμοί φορτίσεων

Συνιστώσες δύναμης ράβδου ΒΓ:SΒΓ,y = PSΒΓ,x = SΒΓ,y/tan50o

Μόνιμο φορτίο: 50kN Κινητό φορτίο:100kN

Οριακή κατάσταση αστοχίας:PEd=1,35×50kN+1,50×100kN=217,50kNSΒΓ,y = P =217,50kNSΒΓ,x =

SΒΓ,y/tan50o=217,50kN/1,192=182,47kN

Ε.Μ.Π.






2014

2015

10

Σύνδεση με κοχλίωση τύπου D

Συνδέσεις εφελκυσμού

Κατηγορία D: χωρίς προένταση

• Σε αυτή την κατηγορία μπορούν να χρησιμοποιηθούν κοχλίες κατηγορίας 4.6 μέχρι και 10.9.

• Δεν απαιτείται προένταση. • Δεν πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδέσεις που υπόκεινται σε συχνές μεταβολές του εφελκυστικού φορτίου.

• Μπορεί όμως να χρησιμοποιηθεί σε συνδέσεις που σχεδιάζονται για συνήθη φορτία ανέμου.

Ε.Μ.Π.






2014

2015

11

Εφελκυόμενοι κοχλίες

Κατηγορία D, Ε

Οριακή κατάσταση αστοχίας

1. Εφελκυσμός κορμούFt,Ed ≤ Ft,Rd

2. Διάτρηση ελάσματοςFt,Ed ≤ Bp,Rd

Ft,Ed

Ε.Μ.Π.






2014

2015

12

Απλές κοχλιώσεις υπό διάτμηση και εφελκυσμό

V,Ed t,Ed

V,rd t,rd

t,Ed t,rd

F F+ 1, 0

F 1, 4F

F F

FV,Ed : διατμητική δύναμη που ασκείται στον κοχλίαFt,Ed : εφελκυστική δύναμη που ασκείται στον κοχλίαFV,rd : διατμητική αντοχή του κοχλίαFt,rd : εφελκυστική αντοχή του κοχλία

Ft,Ed

Fv,Ed

Ε.Μ.Π.






2014

2015

13

Διατεμνόμενοι κοχλίες

mγAfαnFM2

ubvRdv,

όπουαv = 0,6Α=εμβαδόν κοχλίαn=τα επίπεδα διάτμησηςm=το πλήθος των κοχλιώνfub=εφελκυστική αντοχή κοχλίαγΜ2=1,25

Αντοχή κοχλιών σε διάτμηση

kNFkNcmkNF EdvRdv 47,18230,48225,1

/8014,360,04 ,

2

,

Ε.Μ.Π.






2014

2015

14

Εφελκυόμενοι κοχλίες

Αντοχή σε εφελκυσμό κορμού

k2:0,90fub: όριο θραύσης χάλυβα κοχλίαΑs: ενεργός διατομή του κορμού του κοχλίαγΜ2 = 1,25

kNFkNcmkNF EdtRdt 50,21748,56425,1

/8045,290,04 ,

2

,

2M

ubs2Rd,t γ

fAkF

Εικόνα 7.1

Ε.Μ.Π.






2014

2015

15

Κοχλίες σε εφελκυσμό και διάτμηση

FV,Ed : διατμητική δύναμη που ασκείται στον κοχλίαFt,Ed : εφελκυστική δύναμη που ασκείται στον κοχλίαFV,Rd : διατμητική αντοχή του κοχλίαFt,Rd : εφελκυστική αντοχή του κοχλία

00,1F4,1

FFF

Rd,t

Ed,t

Rd,v

Ed,v

165,048,5644,1

50,21730,48247,182

kN

kNkNkN

Αντοχή κοχλιών υπό διάτμηση και εφελκυσμό

Ε.Μ.Π.






2014

2015

16

Αποστάσεις κοχλιών

M20, 8.8

Ε.Μ.Π.






2014

2015

17

Αντοχή σε σύνθλιψη άντυγας οπών

όπου

m=το πλήθος των οπώνfu=η εφελκυστική αντοχή σε θραύση του ελάσματοςd=η διάμετρος του κοχλίαdο=η διάμετρος της οπήςtmin: είναι το πάχος του λεπτότερου συνδεόμενου μέρους γΜ2=1,25

M2

minub1Rdb, γ

dtfαkmF

1;ff;

41

d3p;

d3emin

u

ub

o

1

o

1bα

5,2;7,1dp4,1;7,1

de8,2mink

o

2

o

21

Ε.Μ.Π.






2014

2015

18


1;ff;

41

d3p;

d3emin

u

ub

o

1

o

1bα

1;cm/kN36cm/kN80;

41

mm223mm100;

mm223mm75min 2

2

=min{1,13; 1,27; 2,22; 1,00} = 1,00

5,2;7,1dp4,1;7,1

de8,2mink

o

2

o

21

5,2;7,1mm22mm884,1;7,1

mm22mm468,2min

=min{4,15 ; 3,19 ; 2,50}=2,50

Ε.Μ.Π.






2014

2015

19


2M

minu1Rd,b γ

dtfαkF

kNcmcmcmkNF Rdb 20,54725,1

95,00,2/3600,150,242

,

kNFkNF EdbRdb 47,18220,547 ,,

Ε.Μ.Π.






2014

2015

20

Αντοχή σε διάτρηση ελάσματος

tp : πάχος του λεπτότερου ελάσματος fu: όριο θραύσης χάλυβα ελάσματοςγΜ2 = 1,25

2M

upmRd,P γ

ftdπ60,0B

dm : είναι η μέση τιμή της περιγεγραμμένης καιεγγεγραμμένης διαμέτρου κεφαλής κοχλία ήπερικοχλίου: η μικρότερη από τις δύο

Ε.Μ.Π.






2014

2015

21

για κοχλίες Μ20, είναι dm=0,5×(34,6mm+30mm)=32,30mm

kNcmkNcmcmB RdP 32,66625,1

/3695,023,360,042

,

kNBkNB EdpRdP 50,21732,666 ,,


22

Ε.Μ.Π.






2014

2015

22

Προεντεταμένες διατεμνόμενες κοχλιώσεις: Μηχανισμός λειτουργίας

Οι αναπτυσσόμενες δυνάμεις τριβής μεταξύ των ελασμάτων δεν επιτρέπουν να πραγματοποιηθεί

σχετική μετακίνηση τους

δυνάμεις τριβήςμεταξύ των ελασμάτων

εγκάρσιες δυνάμειςμεταξύ των ελασμάτων

Fv,EdFv,Ed

Ε.Μ.Π.






2014

2015

23

Προεντεταμένες διατεμνόμενες κοχλιώσεις

ss,Rd p,C

M3

k μ F = n Fγ

n : αριθμός των επιφανειών τριβήςks : συντελεστής σχήματος οπήςμ : συντελεστής τριβής Fp,C : δύναμη προέντασηςAs : ενεργός διατομή κορμού κοχλία (απομειωμένη λόγω σπειρώματος)γΜ3 = 1,25 για υβριδικές συνδέσεις ή συνδέσεις καταπονούμενες σε κόπωση και 1,10 για άλλες περιπτώσεις σχεδιασμού

Αντοχή σε ολίσθηση

p,C ub sF = 0, 7 f A

Ε.Μ.Π.






2014

2015

24

Ft,Ed,ser: η εφελκυστική δράση του προεντεταμένου κοχλία για συνδυασμούς σε ΟΚΛ

Αντοχή σε ολίσθηση παρουσία εφελκυστικής δύναμης

s p,C t,Ed,sers,Rd,ser

M3

k n μ F - 0, 8 FF =

γ

Ε.Μ.Π.






2014

2015

25

Προεντεταμένες κοχλιώσεις

Συντελεστής σχήματος οπής

Ε.Μ.Π.






2014

2015

26


Συντελεστής τριβής

Κατηγορία επιφανειών τριβής Συντελεστής ολίσθησης μ A (αμμοβολισμένες μεταλλικές επιφάνειες) 0,5

B (γαλβανισμένες επιφάνειες σε πάχος 50-80mm) 0,4 C (καθαρισμένες επιφάνειες με συρματόβουρτσα ή φλογοβολή) 0,3

D ((μη επεξεργασμένες επιφάνειες) 0,2

Ε.Μ.Π.






2014

2015

27


Ft,Ed: η εφελκυστική δράση του προεντεταμένου κοχλία για συνδυασμούς σε ΟΚΑ

Αντοχή σε ολίσθηση παρουσία εφελκυστικής δύναμης

s p,C t,Eds,Rd

M3

k n μ F - 0, 8 FF =

γ

EdvRds FkNkNkNF ,, 47,18272,169)38,548,020,137(10,1

5,010,14

Fp,C,f = 0,7fubAs= 0,7×80kN/cm2×2,45cm2=137,20kN

Ε.Μ.Π.






2014

2015

28


Επιλογή κοχλιών Μ20, ποιότητας 10.9

EdvRds FkNkNkNF ,, 47,18272,232)38,548,050,171(10,1

5,010,14

Fp,C,f = 0,7fubAs= 0,7×100kN/cm2×2,45cm2=171,50kN

Ε.Μ.Π.






2014

2015

29


2M

minu1Rd,b γ

dtfαkF

kNcmcmcmkNF Rdb 20,54725,1

95,00,2/3600,150,242

,

kNFkNF EdbRdb 47,18220,547 ,,

Ε.Μ.Π.






2014

2015

30

για κοχλίες Μ20, είναι dm=0,5×(34,6mm+30mm)=32,30mm

kNcmkNcmcmB RdP 32,66625,1

/3695,023,360,042

,

kNBkNB EdpRdP 50,21732,666 ,,


22

Ε.Μ.Π.






2014

2015

31

Κατάλογος αναφορών εικόνων

Εικόνα 7.1:

Υλικό με μη προσδιορισμένη προέλευση. Σε περίπτωση που είστε ο κάτοχοςτου κύριου δικαιώματος προβείτε σε επικοινωνία με τη Μονάδα ΥλοποίησηςΑνοικτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων.

Χρηματοδότηση

• Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα.

• Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Ε.Μ.Π.» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού.

• Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σιδηρές Κατασκευές ΙΙ Άσκηση 7 Σύνδεση με ......Το παρόν...

Documents

Transcript of Σιδηρές Κατασκευές ΙΙ Άσκηση 7 Σύνδεση με ......Το παρόν...