Obliczanie doczołowych połączeń śrubowych zginanych ukośnie

Połączenia doczołowe śrubowe są najczęściej stosowane w konstrukcjach

ramowych. W tych konstrukcjach poddane są one zazwyczaj zginaniu

w płaszczyźnie ramy. Jednak w konstrukcjach przestrzennych dosyć często mogą

występować momenty zginające połączenie w dwóch płaszczyznach. Ze względu

na swoje rozmieszczenie, łączniki w takich węzłach mogą być obciążone

dodatkowymi siłami wynikającymi z sumowania się momentów, lub przeciwnie,

moment działający z płaszczyzny ramy odciąża łączniki lub wpływ tego momentu

może być pominięty. Reguły projektowe zawarte w normie PN-EN 1993-1-8 [1]

odnoszą się jedynie do połączeń doczołowych obciążonych jednokierunkowo.

Projektanci często stają przed problemem jak uwzględnić wpływ momentu

w drugorzędnego na nośność połączenia w płaszczyźnie ramy. Najczęściej

stosowane są dodatkowe łączniki, które mają przenosić moment zginający

z płaszczyzny ramy. Ze względu jednak na konfigurację połączenia, łączniki

te mogą być dodatkowo obciążone momentem w płaszczyźnie ramy,

a wypadkowe siły w łącznikach mogą przekroczyć ich nośność. W referacie

przedstawiono propozycję obliczania doczołowych połączeń śrubowych

obciążonych momentami w dwóch płaszczyznach. Przedstawiono dwie metody

obliczania takich połączeń; metodę wypadkowego momentu zginającego i metodę

sumowania sił. Zaproponowane modele analityczne są łatwe do zastosowania,

gdyż opierają się na preferowanej przez obecnie obowiązującą normę [1]

metodzie składnikowej. W celu weryfikacji założeń w rozważnych modelach

analitycznych, wyniki obliczeń porównano z dostępnymi w literaturze wynikami

badań doświadczalnych.

Pełny tekst (pdf)

[1] PN-EN 1993-1-8 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-8:

Projektowanie węzłów. PKN 2005.

[2] Agerskov H.: High-Strength Bolted Connections Subject to Prying. Journal

of Structural Division, ASCE, 102, 1976. p. 161-175.

[3] Kato B., Mukai A.: “Bolted Tension Flanges Joining Square Hollow Section

Members. Journal of Construction Steel Research, 5, 1985, p. 163-177.

[4] Wheeler A., Clarke M., Hancock G. J.: Design model for bolted moment end-plate

connections joining rectangular hollow sections using eight bolts. Research Report

No R827, University of Sidney. 2003.

[5] Heinisuo M., Laine V., Lehtimäki E.: Enlargement of the component method into

3D. Proc. Nordic Steel Construction Conference (NSCC 2009), Malmö, 2009.

p. 430-437.

[6] Neumann N, Nuhic F, “Design of structural joints connecting H or I sections subjected

to in-plane and out-of-plane bending”, Proc. 6th European Conference on Steel and

Composite Structures (Eurosteel 2011), Vol. A, Budapest, 2011, pp. 303-308

[7] Neumann N., Buzaljkob M., Thomassenc E., Nuhic F.: Verification of design model

for out-of-plane bending of steel joints connecting H or I sections. Proc. Nordic

Steel Construction Conference (NSCC 2012), Oslo, 2012. p. 683-692.

[8] Perttola H., Heinisuo M.: Test Report, End Plate Joints of Steel Tubes, Biaxial

and Weak Axis Bending. Tampere University of Technoloogy. Tampere 2011.

[9] Choi J.H., Choi Y.:An experimental study on inelastic behavior for exposed-type

steel column bases under three-dimensional loadings. Journal of Mechanical Science

and Technology 27 (3), 2013, pp. 747-759