equaljoints plus · 2019-03-18 · evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o projektiranje pločevinastih...

57
EQUALJOINTS PLUS Valorisation of knowledge for European preQUALified steel JOINTS

Upload: others

Post on 03-Mar-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

EQUALJOINTS PLUS

Valorisation of knowledge for European preQUALified

steel JOINTS

Page 2: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

ii

Valorisation of knowledge for European

preQUALified steel JOINTS

PRIROČNIK ZA UPORABO APLIKACIJE

EQUALJOINTS

Version 0.1 (5)

01/10/2018

Page 3: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

iii

KAZALO VSEBINE

KAZALO VSEBINE ....................................................................................................... iii

1. EQUALJOINTS ....................................................................................................... 1

1.1 O projektu .......................................................................................................... 1

2. O ECCS .................................................................................................................... 3

2.1 Nameni in cilji.................................................................................................... 3

2.2 Članstvo ............................................................................................................. 3

2.3 STEEL CONSTRUCTION: Design & Research .............................................. 4

2.4 Tehnične smernice za uporabo Evrokodov ........................................................ 4

3. UPORABA APLIKACIJE ....................................................................................... 5

3.1 Obseg ................................................................................................................. 5

3.2 Konfiguracije ..................................................................................................... 6

3.3 Katalogi in dobavitelji........................................................................................ 7

3.4 Primeri in poročilo - Računalo ......................................................................... 10

3.4.1 Uvod ......................................................................................................... 10

3.4.2 Spoji .......................................................................................................... 10

4. TEHNIČNA PODLAGA ........................................................................................ 14

4.1 Neojačani spoji s podaljšano čelno pločevino ................................................. 14

4.1.1 Opis spoja ................................................................................................. 14

4.1.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 15

4.1.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 15

4.1.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja ............................................ 16

4.1.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 17

4.1.6 Karakterizacija komponent (vozlišče v upogibu) ..................................... 18

4.1.7 Togost komponent (vozlišče v upogibu) .................................................. 25

4.1.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu) .................................................. 26

4.2 Spoj prečka-steber z ojačeno čelno pločevino ................................................. 27

4.2.1 Opis spoja ................................................................................................. 27

4.2.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 28

4.2.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 28

4.2.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja ............................................ 29

4.2.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 30

4.2.6 Karakterizacija komponent (spoj v upogibu) ........................................... 31

4.2.7 Togost komponent (spoj v upogibu) ......................................................... 37

4.2.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu) .................................................. 38

Page 4: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

iv

4.3 Spoji prečka-steber z vuto ................................................................................ 40

4.3.1 Opis spoja ................................................................................................. 40

4.3.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov ............................ 41

4.3.3 Postopek projektiranja .............................................................................. 42

4.3.4 Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja ............................. 43

4.3.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti ................................... 44

4.3.6 Karakterizacija komponent ....................................................................... 47

4.3.7 Razvrščanje po togosti .............................................................................. 48

4.3.8 Razvrščanje po duktilnosti........................................................................ 48

4.4 Spoji z oslabljeno prečko ................................................................................. 49

4.4.1 Opis spoja ................................................................................................. 49

4.4.1 Postopek projektiranja .............................................................................. 49

5. LITERATURA ....................................................................................................... 52

Page 5: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

1

1. EQUALJOINTS

1.1 O projektu

Projekt je usmerjen v valorizacijo in širjenje znanja rezultatov pridobljenih v okviru

projekta EQUALJOINTS+ financiranega s strani Evropske komisije iz sklada RFCS

(sklad za raziskave na področju premoga in jekla), v sklopu katerega je bila razvita

potresna predkvalifikacija jeklenih spojev.

Da bo potencial evropskih tabel za predkvalifikacijo spojev v polni meri izkoriščen, bodo

dokumenti za projektiranje (smernice, priročnik, orodja in primeri uporabe) izdani v 12

različnih jezikih in razdeljeni med partnerje sektorja za jeklene konstrukcije vključno z

vsemi akademskimi ustanovami, inženirskimi in gradbenimi podjetji. Razvita bo

programska oprema in aplikacija za mobilne naprave za oceno neelastičnega odziva

spojev. Poleg tega bodo po vsej Evropi in v ZDA organizirane delavnice in seminarji za

predstavitev gradiva in širitev znanja.

Organizacije, ki so sodelovale pri projektu EQUALJOINTS plus:

Università degli Studi di Napoli Federico II (UNINA)

Corso Umberto I 40 – 80138 Napoli, Italia

www.unina.it

Imperial College (IC)

London SW7 2AZ, UK

www.imperial.ac.uk

Universidade de Coimbra (UC)

Paço das Escolas, Coimbra, 3001 451, Portugal

www.uc.pt

Université de Liège (ULg)

Place du 20-Août, 7, B-4000 Liège, Belgique

www.uliege.be

Universitatea Politehnica Timişoara (UPT)

Piaţa Victoriei Nr. 2, 300006 Timişoara, jud. Timiş, România

www.upt.ro

European Convention for Constructional Steelwork (ECCS)

Anenue des Ombrages 32, bte 20, 1200 Brussels, Belgique

www.steelconstruct.com

ArcelorMittal Belval & Differdange S.A. (AMBD)

24-26, Boulevard d’Avranches, L-1160 Luxembourg

www.arcelormittal.com

Università degli Studi di Salerno (UNISA)

Page 6: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

2

Via Giovanni Paolo II, 132 – 84084, Italia

www.unisa.it

České vysoké učení technické v Praze (CVUT)

Zikova 1903/4, 166 36 Praha 6, Česká republika

www.cvut.cz

National Technical University of Athens (NTUA)

Zografou Campus 9, Iroon Polytechniou str, 15780 Zografou, Greece

www.ntua.gr

Reinisch Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTHA)

Templergraben 55, 52062 Aachen, Germany

www.rwth-aachen.de

Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM)

Espace technologique L'orme des merisiers, Immeuble Apollo, 91193 Saint-Aubin,

France

www.cticm.com

Technishe Universiteit Delft (TUD)

Postbus 5, 2600 AA Delft, Nederland

www.tudelft.nl

Univerza V Ljubljani (UL)

Kongresni trg 12, 1000 Ljubljana, Slovenija

www.uni-lj.si

Universitet Po Architektura Stroitelstvo I Geodezija (UASG)

Blvd. Hristo Smirnenski 1, 1164 Sofia, Bulgaria

www.uacg.bg

Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

Calle Jordi Girona 31, Barcelona 08034, España

www.upc.edu

OneSource Consultoria nformática

Urbanização Ferreira Jorge – 1º dto Lote 14, Coimbra 3040 016, Portugal

www.onesource.pt

Page 7: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

3

2. O ECCS

2.1 Nameni in cilji

Evropska konvencija za jeklene konstrukcije (ECCS) je mednarodno združenje

nacionalnih organizacij za jeklene konstrukcije, ustanovljena leta 1955.

Namen ECCS je promovirati uporabo jeklenih konstrukcij v gradbeništvu z razvojem

standardov in izobraževalnih gradiv. Konvencija skrbi za upravljanje delovnih odborov,

izdajo publikacij, organizacijo konferenc in aktivno zastopanost v evropskih in

mednarodnih odborih, ki se ukvarjajo s standardizacijo, raziskavami in razvojem ter

izobraževanjem.

ECCS združuje vse zainteresirane strani jeklarske industrije v gradbeništvu: proizvajalce

jekla, izdelovalce jeklenih konstrukcij, delničarje v jeklarski industriji, dobavitelje v

gradbenem sektorju, konstruktorje (arhitekte in inženirje) ter akademski in raziskovalni

ter razvojni svet prek mednarodne mreže predstavnikov gradbeništva, proizvajalcev jekla

in tehničnih centrov. Njen sedež se nahaja v Bruslju v Belgiji.

2.2 Članstvo

ECCS ima naslednje kategorije za članstvo:

o polnopravne članice, sestavljajo jih evropska nacionalna združenja, ki delujejo

na področju jeklenih konstrukcij;

o mednarodne članice, sestavljajo jih neevropska nacionalna združenja ali druge

neevropske organizacije, dejavne na področju jeklenih konstrukcij;

o podporne članice, sestavljajo jih mednarodna združenja, ki predstavljajo

dobavitelje surovin ali druge organizacije, ki se ukvarjajo ali so povezane z

uporabo konstrukcijskega jekla in s tem povezanih gradbenih materialov;

o pridružene članice, sestavljajo jih evropske organizacije, ki delujejo kot tehnične

ustanove ali organizacije za neodvisno promocijo z interesi v konstrukcijskem

jeklu in njegovo uporabo v gradbeništvu;

o individualne članice, sestavljajo jih vsi, ki jih zanimajo teme v zvezi z jeklenimi

konstrukcijami in podpirajo cilje združenja;

Individualno članstvo je odprto po vsem svetu za vse arhitekte, inženirje ali vse, ki se

zanimajo za jeklene konstrukcije in za podporo ciljev ECCS. Individualni člani so del

velike mednarodne mreže in lahko koristijo različne storitve. Dodatne informacije najdete

na spletni strani www.steelconstruct.com.

Opomba: Če se želite naročiti na glasilo ECCS, kliknite tukaj.

Page 8: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

4

2.3 STEEL CONSTRUCTION: Design & Research

Revija "Steel Construction, Design and Research" je uradna revija ECCS in izhaja

četrtletno v sodelovanju z založniško hišo Ernst & Sohn (podjetje Wiley).

Revija Steel Construction združuje različne vidike jeklenih konstrukcij. V interesu

zmanjšanja vplivov na okolje, spretno združuje jeklo z drugimi vrstami gradnje z uporabo

betona, stekla, kablov in membran, da tvorijo integrirane jeklene sisteme. Revija je

namenjena vsem gradbenim inženirjem, arhitektom in drugim strokovnjakom, ki delujejo

na področju jeklenih konstrukcij, aktivnih bodisi na področju raziskav ali prakse.

2.4 Tehnične smernice za uporabo Evrokodov

ECCS objavlja smernice o uporabi Evrokod standardov. ECCS Evrokod priročniki za

projektiranje podajajo podrobne informacije o uporabi različnih delov Evrokoda 3

(jeklene konstrukcije), 4 (sovprežne konstrukcije iz jekla in betona) in 8 (potresno

projektiranje jeklenih in sovprežnih konstrukcij) s pristopom usmerjenim v projektiranje,

ki vključuje številne primere za projektiranje.

Na voljo ali v pripravi so naslednji ECCS Evrokod priročniki za projektiranje:

o Projektiranje jeklenih konstrukcij - Evrokod 3, del 1-1 - 2. izdaja,

o Projektiranje jeklenih konstrukcij - izdaja za Združeno kraljestvo;

o Požarnoodporno projektiranje jeklenih konstrukcij - Evrokod 1, del 1.2 in

Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja,

o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5,

o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju - Evrokod 3, del 1-9 in del 1-10,

o Projektiranje jeklenih konstrukcij iz hladno oblikovanih elementov - Evrokod 3,

del 1-3,

o Projektiranje spojev v jeklenih in sovprežnih konstrukcijah - Evrokod 3, del 1.8

in Evrokod 4, del 1-1,

o Projektiranje spojev v jeklenih konstrukcijah - izdaja za Združeno kraljestvo

o Projektiranje sovprežnih konstrukcij, Evrokod 4, del 1-1,

o Požarnoodporno projektiranje sovprežnih konstrukcij, Evrokod 4, del 1.2,

o Projektiranje jeklenih konstrukcij za stavbe na potresnih območjih, Evrokod 8, 1.

del.

ECCS objavlja tudi obsežne osnovne smernice o vseh vidikih, ki so pomembni za jeklene

konstrukcije. Vse to je mogoče zlahka najti v ECCS spletni knjižnici.

Page 9: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

5

3. UPORABA APLIKACIJE

3.1 Obseg

EQUALJOINTS računalo zagotavlja bazo podatkov o potresno predkvalificiranih

jeklenih spojih. Poleg tega omogoča izračun nosilnosti spoja med nosilcem in stebrom v

skladu z EC3-1-8.

Upoštevane so naslednje kontrole:

o upogibna nosilnost,

o upogibna togost,

o strižna nosilnost,

o duktilnost.

Baza podatkov o jeklenih izdelkih in dobaviteljih je opisana v poglavju 3.3.

Primeri in navodila za uporabo aplikacije za izračun odpornosti so podani v poglavju 3.4.

Opis tehničnega ozadja je predstavljen v poglavju 4. Priročnik za projektiranje potresno

kvalificiranih jeklenih spojev [2] vsebuje podroben opis postopkov. Računalo

EQUALJOINTS zajema neojačane spoje s podaljšano čelno pločevino, vijačene spoje z

ojačeno podaljšano čelno pločevino, vijačene spoje z vuto in spoje z oslabljeno prečko.

Aplikacija je brezplačna.

V poglavju Konfiguracije, glej poglavje 0., lahko uporabnik spremeni glavne privzete

vrednosti za bolj priročne vrednosti.

Za predloge in / ali pripombe v zvezi s prijavo kliknite tukaj.

Page 10: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

6

3.2 Konfiguracije

Splošno

Izbira jezika

Page 11: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

7

3.3 Katalogi in dobavitelji

Katalog je sestavljen posameznih kategorij in podkategorij v katerih se nahajajo želeni

elementi.

V nadaljevanju je predstavljen postopek izbire želenega I profila.

Page 12: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

8

Page 13: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

9

V oknu je podana informacija o dobaviteljih. Logo avtomatsko preusmeri uporabnika na

kategorijo »Dobavitelji«.

Page 14: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

10

3.4 Primeri in poročilo - Računalo

3.4.1 Uvod

Za izračun nosilnosti spoja so potrebni trije osnovni koraki:

o izbira prečnega prereza;

o vhodni podatki za določen primer (dolžine elementov in kvaliteta jekla);

o Rezultati se nahajajo v razdelku »Rezultati«. Poročilo se avtomatsko generira in

ga lahko shranimo ali pošljemo po e-pošti.

3.4.2 Spoji

Uporabniški vmesnik

Page 15: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

11

Računalo

Rezultati

Page 16: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

12

Primerjava rezultatov

Izbira poročila

Page 17: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

13

Celotno poročilo

Page 18: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

14

4. TEHNIČNA PODLAGA

4.1 Neojačani spoji s podaljšano čelno pločevino

4.1.1 Opis spoja

Opis neojačanega spoja s podaljšano čelno pločevino

1: nosilec

2: steber

3: čelna pločevina

4: vijaki

5: prečne ojačitve

6: dodatne pločevine

Detajli čelnih zvarov s polno penetracijo

Rib stiffener

End

-pla

te/b

eam

fla

nge

45

45

Page 19: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

15

4.1.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov

Preglednica 4.1 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov

elementi parametri mejne vrednosti

nosilec

višina profila najmanj: 600 mm

razmerje razpon / višina največ: 23, najmanj: 10 mm

debelina pasnice največ: 19 mm

material od S235 do S355

steber

globina največ: 550 mm

debelina pasnice največ: 31 mm

material od S235 do S355

višina profila

nosilca/stebra

čelna pločevina

debelina 18-25 mm

material od S235 do S355

prečne ojačitve

debelina Večja ali enaka od debeline priključene pasnice

prečke

material od S235 do S355

dodatne pločevine

debelina Preglednica 4.2

material od S235 do S355

vijaki velikost HV ali HR

razred Preglednica 4.2

število vrst vijakov 10.9

podložka Preglednica 4.2

luknje

zvari čelne pločevine na pasnico

nosilca

ojačan čelni polno penetriran zvar

prečnih ojačitev na pasnico

stebra

čelni polno penetriran zvar

dodatnih pločevin na

pasnico stebra

čelni polno penetriran zvar

ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od

0,55 krat debelina povezanih pločevin.

4.1.3 Postopek projektiranja

Sledijo tri glavne faze komponente metode:

• karakterizacija komponent;

• postopek sestavljanja spoja;

• klasifikacija spoja in kontrole.

Globalni postopek

Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja

• razred vijakov, velikost vijakov in število vrst;

• debelina in dimenzije čelne pločevine;

Page 20: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

16

• debelina in dimenzije prečnih ojačitev;

• debelina in dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne);

• lastnosti zvarov.

Korak 2: Karakterizacija komponent

• nosilnost komponent (vozlišče v upogibu);

• togost komponent (vozlišče v upogibu);

• nosilnost komponent (vozlišče v strigu).

Korak 3: Postopek sestavljanja spoja

• upogibna nosilnost spoja;

• upogibna togost spoja;

• strižna nosilnost stika;

• stopnja duktilnosti stika.

Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole

• upogibna nosilnost;

• upogibna togost;

• strižna nosilnost;

• duktilnost;

• kontrole.

4.1.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja

Preglednica 4.2 - Začetna izbira geometrije in materiala spoja Element spoja Velikost nosilca

nizek (IPE360) nizek (IPE360) nizek (IPE360)

Razred vijaka 10.9

Velikost vijaka M27 M30 M36

Število vrst vijakov 4 4 6

Čelna pločevina Debelina: tep=(2/35/6) db - za polno nosilne spoje je lahko nekoliko večja od

debeline pasnic stebra; tep=(2/35/6) db - za uravnoteženo nosilne spoje naj bo

manjša od debeline pasnic stebra.

Dimenzije: Širina naj bo manjša ali enaka širini pasnice stebra. Podaljšan del naj ima

dovolj prostora za eno ali dve vrsti vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-1-8

(§3.5).

Dodatne pločevine Pri stebrih s HEB profilom in prečkah z IPE profilom, se dodatne pločevine

upoštevajo samo takrat, ko je zahtevan močan panel stojine stebra. Debelina in

dimenzije naj bodo v skladu s pravili iz EC3-1.8 (§ 6.2.6.1).

Prečne ojačitve Preglednica 4.1

Lastnosti zvarov

Opombe: tep je debelina čelne pločevine db je nominalni premer vijaka.

Page 21: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

17

4.1.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti

Klasifikacija Kriterij Referenca

Upogibna

nosilnost

spoja

, ,con Rd con EdM M : delno nosilni spoj

, ,con Rd con EdM M : uravnoteženo nosilni spoj

, ,con Rd con EdM M : polno nosilni spoj

wp,Rd , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : šibek panel stojine

wp,Rd , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : uravnoteženi panel stojine

wp,Rd, , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : šibek panel stojine

kjer:

=, ,con Rd Rd riF F (I = 1 do 5 za spoje s 6 vrstami vijakov in i= 1 do 3 za spoje

s 4 vrstami vijakov), je prečna strižna sila v spoju zaradi vijakov v nategu.

,fbc RdF ,fbc RdV je nosilnost pasnic in stojine prečke v tlaku.

Equaljoints

Klasifikacija

togosti

Klasifikacija Zavetrovani okvir Nezavetrovani okvir

Delno nosilni spoji 0.5 8bk 0.5 25bk

Togi spoji 8bk 25bk

= / ( / )b j b bk S EI L

EC3-1-8

5.2.2

Strižna

nosilnost

spoja

, ,con Rd b RdV V : delna strižna nosilnost

, ,con Rd b RdV V : uravnotežena strižna nosilnost

, ,con Rd b RdV V : polna strižna nosilnost

Klasifikacija

duktilnosti max 1.0 : stopnja duktilnosti 1

max max1.0 in 0.95 : stopnja duktilnosti 2

Kjer sta: max 1 2max[ , ]r r; max 1 2max[ , ]r r

Equaljoints

Page 22: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

18

4.1.6 Karakterizacija komponent (vozlišče v upogibu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Panel

stojine

stebra v

strigu

2

,wc ,

,

0

0.9 4 (0.25 ) ( 2 )

3

− −= +

vc y fc y fc c wc c

wp Rd

sM

A f t f b t rV

d

EC3-1-8

6.2.6.1

• Panel stojine stebra v strigu s prečnimi

ojačitvami stojine in brez dodatnih pločevin:

= − + +2 ( 2 )vc c c fc wc c fcA A b t t r t

• Panel stojine stebra v strigu s prečnimi

ojačitvami stojine z dodatnimi pločevinami:

= − + + +2 ( 2 )vc c c fc wc c fc wc sA A b t t r t t b

Prečka v

upogibu

=, , ,b Rd b p y bM W f

Wb,p je plastični odpornostni moment prečnega prereza prečke.

fy,b je meja tečenja materiala prečke.

Pasnica

stebra v

upogibu

Primeri s 6 vrstami vijakov

EC3-1-8

6.2.6.4

Page 23: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

19

Primeri s 4 vrstami vijakov

Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z

naslednjo enačbo:

=, ,1, ,2,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F kjer sta

❖ −

− +=,1,

,1,(8 2 )

2 ( )

w pl

T R

Rd

d

w

n e M

mn e m nF

❖ =+

+

,2,

,2,

,2 pl Rd R

T Rd

t dM n F

mF

n

in:

= 2

,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= 2

,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= − − −0.5( 2 1.6 )c wc cm b e t r

=min[ ,1.25 ]n e m , za krožno obliko porušnic lahko vzamemo n=.

= 0.25w we d (kjer je dw premer podložke)

Efektivne dolžine

❖ spoj s 6 vrstami vijakov

Vrsta 1:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Vrsta 2 (ali 5):

Posamezna vrsta:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Prva vrsta iz skupine 1 ali 3

= + + − +,1 1 1min[ , 0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e

Page 24: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

20

= + − +,2 10.5 (2 0.625 )effl p m m e

Vrsta 3 (ali 4):

Posamezna vrsta:

= +,1 min[2 , 4 1,25 ]effl m m e

= +,2 4 1,25effl m e

Zadnja vrsta iz skupine 1:

= + + +,1 1 1min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p

= + +,2 12 0.625 0.5effl m e p

Posamezna vrsta iz skupine 2:

= + +,1 2 2min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m

= +,2 20.5 0.5effl p m

Vmesna vrsta iz skupine 3:

= +,1 1 2effl p p

= +,2 1 20.5( )effl p p

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

Kjer sta:

= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1

= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 5

❖ Spoj s 4 vrstami

Vrsta 1:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Vrsta 2:

Posamezna vrsta:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Posamezna vrsta iz skupine 2+3

= + +,1 min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m

= +,2 0.5 0.5effl p m

Vrsta 3: podobno kot vrsta 2

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

kjer sta:

= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1

= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 3

Page 25: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

21

Čelna

pločevina v

upogibu

Primeri s 6 vrstami vijakov

Primeri s 4 vrstami vijakov

Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z enačbo:

=, ,1, ,2,min[ ; ]pb Rd T Rd T RdF F F kjer sta

❖ −

− +=,1,

,1,(8 2 )

2 ( )

w pl

T R

Rd

d

w

n e M

mn e m nF

❖ =+

+

,2,

,2,

,2 pl Rd R

T Rd

t dM n F

mF

n

in: = 2

,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff ep y ep MM t f

= 2

,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff ep y ep MM t f

= − − −

=

0.5( 2 1.6 2)

min[ , 1.25 ]

ep bw wm b e t a

n e mza vrste vijakov znotraj pasnic prečke

= −

=

1 10.8 2

min[ , 1.25 ]

w

x

m e a

n e m za vrste vijakov izven pasnic prečke

EC3-1-8

6.2.6.5

Page 26: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

22

(za krožno obliko plastičnih porušnic lahko vzamemo n=).

= 0.25w we d

Efektivne dolžine

❖ Spoj s 6 vrstami vijakov

Vrsta 1:

+ +=

+ + + + +,1

2 , , 2min

4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625eff

x x ep x

m m w m el

m e e m e b w m e

= + + + + +,2 min[4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625 ]eff x x ep xl m e e m e b w m e

Vrsta 2 (ali 5):

Posamezna vrsta

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Prva vrsta iz skupine 1(vrsti 2+3 ali 4+5)

= + + − +,1 1 1min[ , 0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e

= + − +,2 10.5 (2 0.625 )effl p m m e

Vrsta 3 (ali 4):

Posamezna vrsta

= +,1 min[2 , 4 1,25 ]effl m m e

= +,2 4 1,25effl m e

Zadnja vrsta iz skupine 1 (vrsti 2+3 ali 4+5):

= + + +,1 1 1min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p

= + +,2 12 0.625 0.5effl m e p

Prva (ali zadnja) vrsta iz skupine 2 (vrsti 3+4):

= + + +,1 2 2min[ , 2 0.625 0.5 ]effl m p m e p

= + +,2 22 0.625 0.5effl m e p

Vmesna vrsta iz skupine 3 (vrste 2+3+4+5):

= +,1 1 2effl p p

= +,2 1 20.5( )effl p p

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

kjer sta:

= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1

= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 5

❖ Spoj s 4 vrstami vijakov

Page 27: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

23

Vrsta 1:

+ +=

+ + + + +,1

2 , , 2min

4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625eff

x x ep x

m m w m el

m e e m e b w m e

= + + + + +,2 min[4 1.25 , 2 0.625 , 0.5 , 0.5 2 0.625 ]eff x x ep xl m e e m e b w m e

Vrsta 2:

Posamezna vrsta

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Posamezna vrsta iz skupine 2+3

= + +,1 min[ , 0.5 0.5 ]effl m p p m

= +,2 0.5 0.5effl p m

Vrsta 3: podobno kot vrsta 2:

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

= −2 1 10.8 2wm e a za vrsto 1

= −2 2 20.8 2wm e a za vrsto 2 ali 3

Pasnici in

stojina

prečke v

tlaku

=−

,

,

c Rd

fbc Rd

fb

MF

h t

kjer so:

h globina priključene prečke;

Mc,Rd projektna upogibna nosilnost prečnega prereza nosilca. Po potrebi je

zmanjšana zaradi vplivov striga, glej EN 1993-1-1.

tfb debelina pasnice priključene prečke.

EC3-1-8

6.2.6.7

Stojina

stebra in

kontinuirne

pločevine v

prečnem

tlaku

Projektna nosilnost stojine stebra in kontinuirnih pločevin se izračuna z

izrazom:

= +

, , ,

,

0 0

wc eff cf wc y wc cp y cp

wcc Rd

M M

k b t f A fF

Kjer je:

= + + + + +, , 1 22( ) 5( ) 2eff c cf fb w w fc c epb t a a t r t

Acp površina kontinuirnih pločevin (obe strani);

kwc redukcijski faktor, ki upošteva osne napetosti v stojini stebra, naveden

je v točki 6.2.6.2(2) iz EC3-1-8;

redukcijski faktor, podan v preglednici 6.3, EC3-1-8;

EC3-1-8

6.2.6.2

Page 28: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

24

Opomba: redukcija zaradi izbočenja stojine stebra in prečnih ojačitev v

prečnem tlaku je zanemarjena. Potrebna geometrija prečnih ojačitev za

zagotovitev tega pogoja je podana v preglednici 4.3.1.

Stojina

prečke v

nategu

=, , , 0/wbt Rd eff wb wb y wb MF b t f

Za sodelujočo širino beff,t,wb stojine nosilca v nategu je treba vzeti sodelujočo

dolžino nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana čelna pločevina v

upogibu za posamezno vrsto vijakov ali skupino.

EC3-1-8

6.2.6.8

Stojina

stebra v

prečnem

nategu

=

, ,

,

0

eff wc wc y wc

wct Rd

M

b t fF

Sodelujoča širina beff,t,wc stojine stebra v nategu naj bo enaka sodelujoči dolžini

nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana pasnica stebra v upogibu

za posamezno vrsto vijakov ali skupino.

Redukcijski faktor je podan v preglednici 6.3, EC3-1-8;

EC3-1-8

6.2.6.3

Vijaki v

nategu

Nosilnost vrste vijakov (dva vijaka) v nategu je podana z enačbo:

=,

2

0,92 ub s

bt Rd

M

f AF

Kjer sta:

fub natezna trdnost vijaka,

As površina skozi navoje vijaka.

EC3-1-8

3.6.1

Page 29: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

25

4.1.7 Togost komponent (vozlišče v upogibu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Panel

stojine

stebra v

strigu

=1

0.38 vcAk

z

Transformacijski parameter je podan v preglednici 5.4, EC3-1-8.

Ročica z spoja je podana v EC-1-8, 6.3.3.1.

EC3-1-8

6.3.2

Pasnica

stebra v

upogibu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=

3

,

4 3

0.9 eff cf fcb tk

m

Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov).

EC3-1-8

6.3.2

Čelna

pločevina

v upogibu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=

3

,

5 3

0.9 eff ep epb tk

m

Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov).

EC3-1-8

6.3.2

Stojina

stebra v

nategu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=,

3

0.7 eff wc wc

c

b tk

d

Sodelujoča širina beff je manjša izmed vrednosti efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov) v pasnici stebra v upogibu.

EC3-1-8

6.3.2

Vijaki v

nategu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=10 1.6 /s bk A L

EC3-1-8

6.3.2

Page 30: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

26

4.1.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Stojina

prečke v

strigu

=, , 1/ 3b RD w vb y b MV A f

Kjer so:

= − + +2 ( 2 )vb b b fb wb b fbA A b t t r t

= 0.83 / ww , če 0.83w ;

=1.0w, če 0.83w

= ,0.3467( / ) /w wb wb y bh t f E

EC3-1-5

5.3

Pasnica

stebra na

bočni

pritisk

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

= 1

,

2

2 b u fcb Rd

M

k f dtF ; = −1

0

min[2.8 1.7, 2.5]e

kd

b je odvisna od smeri strižne sile in pozicije vrste vijakov:

Strižna sila usmerjena navzdol

Vrste 1, 5 in 6 (ali(*) vrste 1, 3 in 4):

=1.0b

Vrsti 2 in 4 (ali(*): vrsta 2):

= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsta 3:

= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Strižna sila usmerjena navzgor

Vrste 1, 2 in 6 (ali(*) vrste 1, 2 in 4)

=1.0b

Vrsti 3 in 5 (ali(*) vrsta 3)

= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsta 4:

= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

(*): za spoj s 4 vrstami vijakov (p1 naj bo nadomeščen s p)

EC3-1-8

3.6.1

Čelna

pločevina

na bočni

pritisk

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

= 1

,

2

2 b u fcb Rd

M

k f dtF ; = −1

0

min[2.8 1.7, 2.5]e

kd

Strižna sila usmerjena navzdol Strižna sila usmerjena navzgor

Vrsti 2 in 6 (ali(*) vrsti 2 in 4):

=1.0b

Vrsta 1 (ali(*) vrsta 1):

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

Vrsti 3 in 5 (ali(*) vrsta 3):

= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsta 4:

= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsti 1 in 5 (ali(*) vrsti 1 in 3):

=1.0b

Vrsta 6 (ali(*) vrsta 4):

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

Vrsti 2 in 4 (ali(*): vrsta 2)

= −1 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsta 3:

= −2 0min[1.0, / 3 0.25]b p d

(*): za spoj s 4 vrstami vijakov (p1 naj bo nadomeščen s p)

EC3-1-8

3.6.1

Vijaki v

strigu

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

=,

2

2 v ub sb Rd

M

f AF

v =0.6 za vijake 8.8 in v =0.5 za vijake 10.9.

EC3-1-8

3.6.1

Page 31: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

27

4.2 Spoj prečka-steber z ojačeno čelno pločevino

4.2.1 Opis spoja

Opis spoja z ojačeno čelno pločevino

1: prečka

2: steber

3: vijaki

4: rebra

5: čelna pločevina

6: prečne ojačitve 7: dodatne pločevine

Detajli čelnih zvarov s polno penetracijo

1

42

3

5

67

T-Joints X-Joints

4 B

olt

ro

ws

6 B

olt

ro

ws

Rib stiffener

End

-pla

te/b

eam

fla

nge

45

45

Page 32: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

28

4.2.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov

Preglednica 4.3 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov

Elementi Obseg uporabe

Prečka

višina profila največ: 600 mm

razmerje razpon/višina profila največ: 23 mm, najmanj: 10 mm

debelina pasnice največ: 19 mm

material S235 do S355

Steber

višina profila največ: 550 mm

debelina pasnice največ: 29 mm

material S235 do S355

Višina profila prečke/stebra 0,65-2,15

Čelna pločevina 18-30 mm

debelina preglednica 3.4

material S235 do S355

Prečne ojačitve

debelina Večja ali enaka od debeline priključene pasnice prečke

material S235 do S355

Dodatne pločevine

debelina Preglednica 4.4

material S235 do S355

Vijaki HV ali HR

velikost Preglednica 4.4

razred 10.9

število vrst vijakov Preglednica 4.4

podložka V skladu z EN 14399-4

luknje V skladu z EN 1993:1-8

Zvari

med čelno pločevino in pasnicami prečke Ojačani čelni zvari s polno penetracijo

med kontinuiranimi pločevinami in pasnicami

stebra

Čelni zvari s polno penetracijo

med dodatnimi pločevinami in pasnicami stebra Čelni zvari s polno penetracijo

ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od

0,55-kratnika debelina povezanih pločevin

4.2.3 Postopek projektiranja

Ko sta za spoj izbrana material in geometrija, sledijo tri glavne faze komponente metode:

• karakterizacija komponent;

• postopek sestavljanja spoja;

• klasifikacija spoja in kontrole.

Globalni postopek

Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja;

• razred vijakov, velikost vijakov in število vrst;

Page 33: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

29

• dimenzije čelne pločevine;

• dimenzije kontinuiranih pločevin;

• dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne);

• lastnosti zvarov.

Korak 2: Karakterizacija komponent

- nosilnost komponent (vozlišče v upogibu);

- togost komponent (vozlišče v upogibu);

- nosilnost komponent (vozlišče v strigu);

Korak 3: postopek sestavljanja spoja

• upogibna nosilnost stika;

• upogibna togost spoja;

• strižna nosilnost stika;

• stopnja duktilnosti stika;

Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole

• upogibna nosilnost;

• upogibna togost;

• strižna nosilnost;

• duktilnost;

• kontrole.

4.2.4 Začetna izbira geometrije in materiala spoja

Preglednica 4.4 - Začetna izbira geometrije in materiala spoja Element spoja Velikost nosilca

nizek (IPE360) srednji ( IPE450) nizek (IPE360)

Razred vijaka 10.9

Velikost vijaka M27 M30 M36

Število vrst vijakov 4/6 4/6 6

Čelna pločevina Debelina: tep=(2/35/6) db - za polno nosilne spoje je lahko nekoliko večja od

debeline pasnic stebra; tep=(2/35/6) db - za uravnoteženo nosilne spoje naj bo

manjša od debeline pasnic stebra.

Dimenzije: Širina naj bo manjša ali enaka širini pasnice stebra. Podaljšan del naj

ima dovolj prostora za eno ali dve vrsti vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-

1-8 (§3.5).

Dodatne pločevine Debelina in dimenzije naj bodo v skladu s pravili iz EC3-1.8 (§ 6.2.6.1), drugače

naj se uporabijo čepasti zvari za zagotovitev stabilnosti dodatnih pločevin.

Prečne ojačitve Preglednica 4.3

Lastnosti zvarov

Opombe: tep je debelina čelne pločevine db je nominalni premer vijaka.

Page 34: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

30

4.2.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti

Klasifikacija Kriterij Referenca

Upogibna

nosilnost

spoja

,con Rd EdM M : uravnoteženo nosilni spoj

,con Rd EdM M : polno nosilni spoj

wp,Rd, , ,min[ , ]con Rd fbc RdV F F : močan panel stojine

kjer:

=, ,con Rd Rd riF F (I = 1 do 5 za spoje s 6 vrstami vijakov in i= 1 do 3 za

spoje s 4 vrstami vijakov), je prečna strižna sila v spoju zaradi vijakov v

nategu.

,fbc RdV je nosilnost pasnic in stojine prečke v tlaku.

Equaljoints

Klasifikacija

togosti

Klasifikacija Zavetrovani

okvir

Nezavetrovani okvir

Delno nosilni

spoji 0.5 8bk 0.5 25bk

Togi spoji 8bk 25bk

= , / ( / )b j ini b bk S EI L

EC3-1-8

5.2.2

Strižna

nosilnost

spoja

, ,con Rd b RdV V : uravnotežena strižna nosilnost

, ,con Rd b RdV V : polna strižna nosilnost

Klasifikacija

duktilnosti max 1.0 : stopnja duktilnosti 1

max max1.0 in 0.95 : stopnja duktilnosti 2

Kjer so: max 1 2max[ , ]r r ; max 1 2max[ , ]r r .

Equaljoints

Page 35: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

31

4.2.6 Karakterizacija komponent (spoj v upogibu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Pas

nic

a st

ebra

v u

pogib

u

Primeri s 4 vrstami vijakov

Primeri s 6 vrstami vijakov

EC3-1-8

6.2.6.4

e m

m2

m2

w

rc

nm

w

n m

twc

e m

m2

p

m2

e1

w rc

nm

w

n m

twc

Page 36: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

32

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst je nosilnost določena z enačbo:

=, ,1, ,2, ,3,min[ ; ; ]cfb Rd T Rd T Rd T RdF F F F * ali

−=, ,1 2, ,3,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F **

Kjer so:

• =,

,1,

1,4T

pl Rd

Rd

MF

m

• =+

+

,2,

,2,

,2 pl Rd R

T Rd

t dM n F

mF

n

=,3,

2

0.9 ub sT Rd

M

f AF

• −

=,

,1 2,

,12T R

pl

d

RdF

M

m

= 2

,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= 2

,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= − −( / 2 / 2 0.8 )wc cm w t r

=min[ ,1.25 ]n e m , pri krožni obliki plastičnih porušnic, n=

= / 4w we d

dW je premer podložke ali širina glave vijaka.

*Kadar se pojavi ekscentrična kontaktna sila.

** Kadar se ne pojavi ekscentrična kontaktna sila.

Opomba: EC1993-1-8 dovoljuje upoštevanje ekscentrične kontaktne

sile v vseh primerih vijačenih spojev. Glede na rezultate opisane v

projektu EQUALJOINTS, ta trditev ni konservativna. Kontrola

ekscentrične kontaktne sile naj bo upoštevana za vsak primer posebej.

Page 37: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

33

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Efektivne dolžine

❖ Spoj s 4 vrstami vijakov

Vrsta 1:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Vrsta 2:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

Opomba: Med prvo in drugo vrsto vijakov se ne more aktivirati nobena

skupina vijakov zaradi prisotnosti prečne pločevine.

❖ Spoj s 6 vrstami vijakov

Vrsta 1:

= +,1 min[2 ;4 1.25 ]effl m m e

= +,2 4 1.25effl m e

Prva vrsta iz skupine 1+2

=,1 min[2 ; ]effl p p

=,eff ncl p

Vrsta 2:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Druga vrsta iz skupine 1+2

= + + − +,1 min[ ;0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e

= + − +,1 0.5 (2 0.625 )effl p m m e

Vrsta 3:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e

=+

22

m

m e

Opomba: Med prvo in drugo vrsto vijakov lahko efekt skupine vijakov

vpliva na nosilnost; ravno obratno pa se skupinski vpliv ne more aktivirati

v tretji vrsti vijakov zaradi prisotnosti čelne pločevine.

Tabela 6.5

(EC3-1-8)

Page 38: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

34

Čelna ploče

vina v upogibu

a) b)

Primer s 4 vrstami vijakov (a) in 6 vrstami vijakov (b)

Za vsako vrsto vijakov ali skupino vrst vijakov je nosilnost določena z enačbo:

=, ,1, ,2, ,3,min[ ; ; ]cfb Rd T Rd T Rd T RdF F F F * ali

−=, ,1 2, ,3,min[ ; ]cfb Rd T Rd T RdF F F **

Kjer so:

• =,

,1,

1,4T

pl Rd

Rd

MF

m

• =+

+

,2,

,2,

,2 pl Rd R

T Rd

t dM n F

mF

n

=,3,

2

0.9 ub sT Rd

M

f AF

• =,

,1,

1,2T

pl Rd

Rd

MF

m

in:

= 2

,1, ,1 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= 2

,2 ,2 , 00,25 /pl Rd eff fc y fc MM t f

= − −( / 2 / 2 0.8 )wc cm w t r

=min[ ,1.25 ]n e m , pri krožni obliki plastičnih porušnic, n=

= / 4w we d

dW je premer podložke ali širina glave vijaka.

*Kadar je ekscentrična kontaktna sila prisotna.

** Kadar ekscentrične kontaktne sile ni.

EC3-

1-8

6.2.6.

5

e m

m2

mx

w

ex

e m

m2

mx

w

p

ex

rc

nm

w

n m

twc

Page 39: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

35

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Efektivne dolžine

❖ Spoj s 4 vrstami vijakov

Vrsta 1:

+

= − + + + + +

,1

2

2

min (2 0.625 )

2 0.625

4 1.25

x

eff x

x

m

m e

l m m e e

m e e

m e

− + +

= + + +

,2

(2 0.625 )

min 2 0.625

4 1.25

x

eff x

m m e e

l m e e

m e

Vrsta 2:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8 in je odvisen od:

=+

1

m

m e; =

+

22

m

m e

❖ Spoj s 6 vrstami vijakov

Vrsta 1:

+=

+ + +

,1

2

2min

4 1.25

2 0.625

x

eff

x

m

m el

m e

m e e

+

= + +

,2

4 1.25min

2 0.625eff

x

m el

m e e

Prva vrsta skupine 1+2

+

+=

+ + +

,1

2min

2 0.625 0.5

0.5

x

eff

x

m p

e pl

m e p

e p

+ +

= +

,2

2 0.625 0.5min

0.5eff

x

m e pl

e p

Vrsta 2:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

Druga vrsta skupine 1+2

= + + − +,1 min[ ;0.5 (2 0.625 )]effl m p p m m e

= + − +,2 0.5 (2 0.625 )effl p m m e

Vrsta 3:

=,1 min[2 , ]effl m m

=,2effl m

je podan na sliki 6.11 v EC3-1-8.

Page 40: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

36

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Pasnici in

stojina prečke v

tlaku

= + −, , , ( 0.5 )fbc Rd c Rd y b fbF M f h b t

h je višina prečke;

Mc,Rd je projektna upogibna nosilnost prečnega prereza prečke in

prereza ojačitvenega rebra, po potrebi je zmanjšana zaradi

vplivov striga, glej EN 1993-1-1.

tfb je debelina pasnice priključene prečke.

ξb je lokacija cetra tlačene cone.

b je višina ojačitvenega rebra.

EC3-1-8

6.2.6.7

Stojina stebra

in kontinuirne

pločevine v

tlaku

Nosilnost stojine stebra in prečnih ojačitev je določena kot:

= +

, , , ,

,

0 0

wc eff c cf wc y wc cp y cp

wcc Rd

M M

k b t f A fF

Kjer je:

= + + + + +, , 1 22( ) 5( ) 2eff c cf fb w w fc c epb t a a t r t

Acp je površina kontinuirnih pločevin (obe strani).

Redukcijski faktor kwc, ki upošteva osne napetosti v stojini stebra je podan

v 6.2.6.2(2) standarda EC3-1-8.

Redukcijski faktor je podan v tabeli 6.3 standarda EC3-1-8.

Opomba: Kadar so prečne ojačitve prisotne, lahko redukcijo zaradi uklona

stojine stebra v prečnem tlaku zanemarimo.

EC3-1-8

6.2.6.2

Stojina prečke

v nategu

=, , , , 0/wbt Rd eff t wb wb y wb MF b t f

Za sodelujočo širino beff,t,wb nosilca v nategu je treba vzeti sodelujočo

dolžino nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana čelna pločevina.

EC3-1-8

6.2.6.8

Stojina stebra v

nategu

=

, , ,

,

0

eff t wc wc y wc

wct Rd

M

b t fF

Sodelujoča širina beff,t,wc pasnice stebra v nategu je treba vzeti enako

sodelujoči dolžini nadomestnega T-elementa, s katerim je modelirana

pasnica stebra.

Redukcijski faktor je podan v preglednici 6.3 standarda EC3-1-8.

EC3-1-8

6.2.6.3

Vijaki v nategu

Nosilnost vrste vijakov (dva vijaka) v nategu je podana z:

Fbt,Rd = 2

0,92 ub s

M

f A

kjer sta:

fub natezna trdnost vijaka,

As je površina nateznih napetosti v vijaku.

EC3-1-8

3.6.1

Page 41: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

37

4.2.7 Togost komponent (spoj v upogibu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Panel

stojine

stebra v

strigu

Za ojačan spoj je togostni koeficient k1 neskončen, za neojačan spoj pa enak:

=1

0.38 VCAk

z

Kjer sta:

transformacijski parameter, določen v EN 1993-1-8 pr. 5.3(7),

z ročica.

EC3-1-8

6.3.2

Pasnica

stebra v

upogibu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=

2

4 3

0.9 eff fcl tk

m

Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov).

EC3-1-8

6.3.2

Čelna

pločevina

v upogibu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=

2

5 3

0.9 eff pl tk

m

Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov).

EC3-1-8

6.3.2

Stojina

stebra v

nategu

Za ojačan varjeni spoj je togostni koeficient k3 neskončen, za neojačan spoj pa

enak:

=

, ,

3

0.7 eff t wc wc

c

b tk

d

Sodelujoča širina beff je manjša izmed efektivnih dolžin vrst vijakov

(posamezno ali kot del skupine vijakov) za pasnico stebra v upogibu.

EC3-1-8

6.3.2

Vijaki v

nategu

Za eno vrsto vijakov v nategu:

=10

1.6 s

b

Ak

L

EC3-1-8

6.3.2

Ojačitveno

rebro na

tlačeni

strani

= cos( )eq

RIB

Strut

Ak

L,

kjer so (po Lee-ju):

−=

− + −

2

2 2

( )

( ) ( )e

ab cA

a c b c

( )= +2 2(0.6)eL a b

naklon diagonale ojačitvenega rebra.

Equaljoints

Page 42: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

38

4.2.8 Nosilnost komponent (vozlišče v strigu)

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Stojina

prečke v

strigu

=, , 1/ 3b RD w vb y b MV A f

kjer so:

= − + +2 ( 2 )vb b b fb wb b fbA A b t t r t

= 0.83 / ww če 0.83w ;

=1.0w če 0.83w

= ,0.3467( / ) /w wb wb y bh t f E

EC3-1-5

5.3

Pasnica

stebra na

bočni

pritisk

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

= 1

,

2

2 b u fcb Rd

M

k f dtF

kjer so:

Za robne vijake: = −1

0

min[2.8 1.7, 2.5]e

kd

Za notranje vijake: = −21

0

min[1.4 1.7, 2.5]p

kd

b je odvisna od smeri strižne obtežbe in pozicije vrste vijakov:

Za 4 vrste vijakov:

Strižna sila usmerjena navzdol

Vrste 1, 3 in 4:

=1.0b

Vrsta 2:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Strižna sila usmerjena navzgor

Vrste 1, 2 in 4:

=1.0b

Vrsta 3:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Za 6 vrst vijakov:

Strižna sila usmerjena navzdol

Vrste 1, 3 in 5:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrste 2, 4 in 6:

=1.0b

Strižna sila usmerjena navzgor

Vrste 1, 3 in 5:

=1.0b

Vrste 2, 4 in 6:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

EC3-1-8

3.6.1

Čelna

pločevina

na bočni

pritisk

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

= 1

,

2

2 b u fcb Rd

M

k f dtF

Za robne vijake: = −1

0

min[2.8 1.7, 2.5]e

kd

Za notranje vijake: = −21

0

min[1.4 1.7, 2.5]p

kd

b je odvisna od smeri strižne obtežbe in pozicije vrste vijakov:

Za 4 vrste vijakov:

Strižna sila usmerjena navzdol

Vrsta 1:

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

Vrste 2 in 4:

=1.0b

Vrsta 3:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Strižna sila usmerjena navzgor

Vrste 1 in 3:

=1.0b

Vrsta 2:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrsta 4:

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

EC3-1-8

3.6.1

Page 43: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

39

Za 6 vrst vijakov:

Strižna sila usmerjena navzdol

Vrsta 1:

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

Vrste 2, 4 in 6:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrste 3 in 5:

=1.0b

Strižna sila usmerjena navzgor

Vrste 1, 3 in 5:

= −0min[1.0, / 3 0.25]b p d

Vrste 2 in 4:

=1.0b

Vrsta 6:

= 0min[1.0, / 3 ]b xe d

Vijaki v

strigu

Za eno vrsto vijakov (dva vijaka) v strigu:

=,

2

2 v ub sb Rd

M

f AF

v =0.5 za vijake 10.9

EC3-1-8

3.6.1

Page 44: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

40

4.3 Spoji prečka-steber z vuto

4.3.1 Opis spoja

Opis spoja s podaljšano čelno pločevino ojačanega z vuto

enostranski spoj dvostranski spoj

1: nosilec

2: steber

3: vijaki

4: vuta

5: čelna pločevina

6: prečna ojačitev stebra

7: dodatne pločevine na stojini

8: ojačitve nosilca

9: naklon vute

Detajli zvarov spoja s podaljšano čelno pločevino ojačanega z vuto

9

81

8

6

1 18

6

5

3

4

5

3

7

2

5

4 4

3

7

2

9

NOTE:1. All full-penetration welds shall be quality level B acc. EN ISO 5817 and EN 1090-2:2008.2. All welds shall be quality level C unless otherwise specified on drawings.

a=0,55*twh

3

a=0,55*twp

B

a=0,55*tst

a=0,55*tst

a=0,55*tst

-

(weak or balanced CWP)

3

45

a=0,55*twh

a=0,55*tst

B

45

A

C

45C

3

B

a=0,55*twp

-

B

3

45

A

B

45

B

a=0,55*tst

a=0,55*tw

C3

a=0,55tw

a=0,55*tbf

A

45

45

B

-A

(strong CWP) a=0,55*tst

3

C

Page 45: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

41

4.3.2 Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov

Preglednica 4.5 - Mejne vrednosti predkvalificiranih podatkov Elementi Obseg uporabe

prečka Vroče valjani nosilci s širokimi pasnicami razpona od IPE330 do IPE600.

Prečni prerez naj bo v 1. razredu kompaktnosti po EN 1993-1-1.

Lahko se uporabijo sestavljeni prerezi s podobnimi prerezi, v primeru da so

zvari med stojino in pasnicama polno penetrirani zvari ob zaobljenih

robovih, ojačani s kotnimi zvari.

višina profila 330 do 600 mm

razmerje razpon-višina

profila

(med predpostavljenimi

lokacijami plastičnih

členkov)

najmanj: 7

debelina pasnice najmanj: 11 mm

največ: 21 mm* (10% ekstrapolacija glede na maksimalno testirano)

material S235 do S355

steber Vroče valjani nosilci s širokimi pasnicami razpona od HEB260/HEM260 do

HEB550/HEM550. Prečni prerez naj bo v 1. razredu kompaktnosti po

EN 1993-1-1.

Lahko se uporabijo sestavljeni prerezi s podobnimi prerezi, v primeru da so

zvari med stojino in pasnicama polno penetrirani zvari, ojačani s kotnimi

zvari.

višina profila 260 do 550 mm

debelina pasnice najmanj: 17,5 mm; največ: 40 mm

material S235 do S355

višina profila prečke/stebra 0,60-2,00

čelna pločevina 20-40

debelina najmanj: 20 mm; največ: 40 mm

širina najmanj: širina pasnice prečke + 30 mm; največ: širina pasnice stebra

material S235 do S355

prečne ojačitve stebra in

prečke

Glede na zahteve iz EN 193-1-8 in EN 1998-1.

material S235 do S355

Dodatne pločevine na stojini Glede na zahteve iz EN 1993-1-8 in EN 1998-1. Pri računu dodatne strižne

nosilnosti panela stojine stebra lahko upoštevamo celotno površino dodatne

pločevine.

Višina Večja ali enaka višini čelne pločevine.

Material S235 do S355

Vijaki Visokovredni vijaki za prednapenjanje v skladu z EN 14399-3 (sistem HR)

in EN 14399-4 (sistem HV). Vijaki naj bodo polno prednapeti v skladu z

EN 1090-2.

velikost M24 do M36

razred 8.8 ali 10.9

luknje Glede na zahteve iz EN 1993-1-8

vuta

kot Kot med spodnjo pasnico prečke in pasnico vute v obsegu od 30 do 45.

zvari V skladu s sliko 3.6 (glej dokument »Priporočila za projektiranje potresno

kvalificiranih spojev«)

med čelno pločevino in

zgornjo pasnico prečke ter

pasnico vute

Ojačani čelni zvari s polno penetracijo

med kontinuirano pločevino

in pasnico stebra

Čelni zvari s polno penetracijo

med dodatno pločevino na

stojini in pasnico stebra

Čelni zvari s polno penetracijo

ostali zvari Obojestranski kotni zvari s korensko mero večjo od 0,55-kratnika debelina

povezanih pločevin

Page 46: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

42

4.3.3 Postopek projektiranja

Numerične simulacije, narejene v okviru projekta EQUALJOINTS, so pokazale, da se

težišče tlačne cone pri negativnem upogibnem momentu nahaja na razdalji C nad pasnico

vute. Glede na razpoložljive rezultate se lahko domneva, da se težišče tlačne cone

premakne za 50% globine vute (C = 0,45 hh, glej sliko a) spodaj). Za pozitivni moment

je sprejeta običajna predpostavka, da se težišče tlačne cone nahaja na sredini tlačene

pasnice (slika spodaj). Po drugi strani pa so vijaki, ki se nahajajo blizu težišče tlačne cone,

razvili zanemarljive natezne sile zaradi podajnosti čelne pločevine in omejene duktilnosti

vijakov na natezni pasnici.

Zato smo domnevali, da so v primeru negativnega upogibnega momenta aktivni le vijaki,

ki so nad sredino višine prečnega prereza prečke (brez vute). V primeru pozitivnega

momenta, so bili upoštevani kot aktivni le vijaki, ki se nahajajo nad sredino globine

prereza prečke (vključno z vuto).

Panel stojine stebra je lahko modeliran tako, da je uravnotežen s prečko ali pa, da je

močnejši od nje.

Center tlačne cone in aktivne vrste vijakov za negativni (a) in pozitivni (b)

upogibni moment.

(a) (b)

Globalni postopek

Korak 1: Začetna izbira materialov in geometrije spoja

- razred vijakov, velikost vijakov in število vrst

- dimenzije čelne pločevine

- dimenzije vute

- dimenzije prečnih ojačitev

- dimenzije dodatnih pločevin na stojini (če so potrebne)

- lastnosti zvarov

Korak 2: Karakterizacija komponent

- nosilnost komponent (vozlišče v upogibu)

- togost komponent (vozlišče v upogibu)

- nosilnost komponent (vozlišče v strigu)

c

center of compression

h2

hh

h3

h1

center of compression

h1

h2

h3

Page 47: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

43

Korak 3: Postopek sestavljanja spoja

- upogibna nosilnost spoja

- strižna nosilnost stika

- nosilnost panela stojine stebra

- upogibna togost spoja

Korak 4: Klasifikacija spoja in kontrole

4.3.4 Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja

Table 4.6 - Začetna izbira dimenzij geometrije in materiala spoja elementi spoja velikost nosilca

nizek (IPE360) srednji (IPE360) visok (IPE360)

razred vijaka 10.9

velikost vijaka M27 M30 M36

število vrst

vijakov

6 6 6

čelna pločevina Debelina: tep=db.

Dimenzije: Širina naj bo večja od širine pasnice nosilca (za vsaj 30 mm zaradi

varjenja) in manjša od pasnice stebra. Podaljšan del naj ima dovolj prostora za eno

vrsto vijakov, z upoštevanjem pravil v EN 1993-1-8 (§3.5).

vuta Širina pasnice vute je enaka širini pasnice nosilca.

Debelina pasnice vute naj bo večja od ov –kratnika debeline pasnice nosilca.

Debelina stojine vute naj bo enaka ali večja od debeline stojine nosilca.

Globina vute:

hh = 0.4*hb za naklon vute 30≤<40;

hh = 0.5*hb za naklon vute 40≤≤45.

dodatne pločevine

na stojini

Debeline in dimenzije dodatnih pločevin na stojini morajo izpolnjevati pravila v

EN 1993-1-8 (§ 6.2.6.1), drugače se morajo za zagotovitev stability strength

dodatnih pločevin uporabiti čepasti zvari.

prečne ojačitve Seznam mejnih vrednosti predkvalificiranih podatkov

Preglednica 4.5 detajl zvara

Opomba: tp je debelina čelne pločevine in db je nominalni premer vijaka.

Page 48: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

44

4.3.5 Postopek sestavljanja spoja in kontrola nosilnosti

Klasifikacija Kriterij Referenca

Upogibna nosilnost

spoja

Polno nosilni spoj:

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 ≥ 𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ)

= sh ov

Equaljoints

Strižna nosilnost

spoja 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 ≥ 𝑉𝑏,𝐸𝑑

Equaljoints

Strižna nosilnost

panela stojine stebra

Močan panel stojine:

𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑 ≥ 𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑

Kjer je

𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ) 𝑧⁄ − 𝑉𝑐,𝐸𝑑

Equaljoints

Klasifikacija togosti Klasifikacija Zavetrovani

okvir

Nezavetrovani okvir

Delno nosilni

spoji 0.5 8bk 0.5 25bk

Togi spoji 8bk 25bk

= , / ( / )b j ini b bk S EI L

EC3-1-8

5.2.2

Določitev projektnega upogibnega momenta na licu stebra in pripadajoče strižne sile.

Projektni upogibni moment na licu stebra, ki pripada polno plastificiranem plasičnemu

členku na koncu vute:

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 = 𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ⋅ 𝑠ℎ

Projektna strižna sila v spoju 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 temelji na predpostavki, da se na obeh koncih prečke

formirajo polnoplastificirani plastični členki:

𝑉𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 ≅ 𝑉𝑏,𝐸𝑑 = 𝑉𝐸𝑑,𝑀 + 𝑉𝐸𝑑,𝐺

Kjer so:

𝑀𝑝𝑙,𝑅𝑑∗ = γ𝑠ℎ ⋅ γ𝑜𝑣 ⋅ 𝑊𝑝𝑙,𝑏𝑒𝑎𝑚 ⋅ 𝑓𝑦,𝑏𝑒𝑎𝑚

pričakovani plastični moment na mestu plastičnega členka;

𝑊𝑝𝑙,𝑏𝑒𝑎𝑚 plastični odpornostni moment prečnega prereza prečke;

𝑓𝑦,𝑏𝑒𝑎𝑚 minimalna določena meja tečenja za plastificiran element;

γ𝑠ℎ koeficient utrjevanja

ov koeficient dodatne nosilnosti;

𝑉𝐸𝑑,𝑀 strižna sila zaradi plastičnih členkov;

𝑉𝐸𝑑,G strižna sila zaradi stalne teže;

𝑠ℎ razdalja med licem stebra in plastičnim členkom;

𝐿ℎ razdalja med plastičnimi členki.

Opomba: Eksperimentalni testi so pokazali, da se plastični členek formira na določeni

razdalji od konca vute. Vendar se lahko kot poenostavitev domneva, da se plastični členki

nahaja na koncu vute. Če je potrebno, se lahko upošteva natančnejši položaj.

Sh Lh Sh

Page 49: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

45

Preveriti prečko vključno z vuto

Kontrola prečke vključno z vuto po EN 1993-1-1 za pričakovani projektni upogibni

moment na licu stebra:

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑

𝑀𝑏ℎ,𝑅𝑑≤ 1,0

Kjer so:

𝑀𝑏ℎ,𝑅𝑑 plastična upogibna odpornost dvojnega T prereza sestavljenega iz zgornje

pasnice prečke, pasnice vute in stojine prečka-vuta, pri čemer se lahko spodnjo

pasnico prečke zanemari, glej 6.2.6.7 iz EN 1993-1-8 ;

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑 pričakovani maksimalni moment na licu stebra.

Da bi se upoštevalo morebitno dodatno nosilnost materiala prečke glede na tisto,

ki je v vuti, se debelino pasnice vute poveča za 𝛾𝑜𝑣.

Preveriti upogibno nosilnost stika s čelno pločevino

Preveriti upogibno nosilnost stika tako za pozitivni kot negativni moment:

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝐸𝑑

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑≤ 1,0

kjer je 𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 upogibna nosilnost stika.

Naslednje komponentne so upoštevane pri izračunu upogibne nosilnosti stika:

• pasnica stebra v upogibu;

• čelna pločevina v upogibu;

• stojina prečke v nategu;

• stojina stebra v nategu;

• stojina stebra v tlaku.

𝑀𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 je določen po EN 1993-1-8, z naslednjimi spremembami:

• pri negativnem momentu se štejejo le vrste vijakov v zgornji polovici

globine prečke (brez vute);

• pri pozitivnem momentu se štejejo samo vrste vijakov pod polovico

globine prečke, vključno z vuto;

• pri negativnem upogibnem momentu je središče tlačne cone

premaknjeno navzgor za 50% globine vute (C = 0.5 hh, glej sliko 3.7a);

• naslednjih komponent se ne upošteva: panel stojine stebra v strigu,

pasnica in stojina prečke v tlaku ter vuta v tlaku.

Preveriti strižno nosilnost stika

𝑉𝑏,𝐸𝑑𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑

≤ 1,0

kjer je 𝑉𝑐𝑜𝑛,𝑅𝑑 strižna nosilnost stika.

Naslednje komponentne so upoštevane pri izračunu strižne nosilnosti stika:

• stojina prečke v strigu;

• vijaki obremenjeni z bočnim pritiskom na pasnici stebra;

• vijaki obremenjeni z bočnim pritiskom na čelni pločevini;

• vijaki v strigu. Upoštevajo se samo vijaki, ki niso upoštevani pri upogibni

nosilnosti.

Page 50: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

46

Preveriti panel stojine stebra

Projektna strižna sila v panelu stojine stebra je določena glede na upogibne

moment in strižne sile, ki delujejo na panel.

𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 = 𝛼 ∙ (𝑀𝑏,𝑅𝑑 + 𝑉𝑏,𝐸𝑑 ∙ 𝑠ℎ) 𝑧⁄ − 𝑉𝑐,𝐸𝑑

kjer so

𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑 projektna strižna sila v panelu stojine stebra;

𝑉𝑐,𝐸𝑑 strižna sila v stebru;

z notranja ročica.

Za močan panel stojine stebra je potrebno pridobiti projektno strižno silo, ki

upošteva razvoj polno plastificiranih plastičnih členkov v prečki:

𝛼 = 𝛾𝑠ℎ ∙ 𝛾𝑜𝑣

Nosilnost panela stojine stebra je potrebno preveriti z:

𝑉𝑤𝑝,𝐸𝑑𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑

≤ 1,0

𝑉𝑤𝑝,𝑅𝑑 je določen glede na EN 1993-1-8. Veljajo naslednje omejitve:

• dovoljeno je upoštevati celotno površino dodatnih pločevin na stojini pri

računu dodatne strižne nosilnosti panela stojine stebra;

• dodatna strižna nosilnost Vwp,add,Rd zaradi pasnic stebra in prečnih

ojačitev se lahko zanemari.

Page 51: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

47

4.3.6 Karakterizacija komponent

Komponenta Podrobna pravila Referenca

Panel stojine

stebra v

strigu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8, 6.2.6.1, z naslednjimi opombami:

• dovoljeno je upoštevati celotno površino dodatnih pločevin na

stojini pri računu dodatne strižne nosilnosti panela stojine

stebra;

• dodatna strižna nosilnost Vwp,add,Rd zaradi pasnic stebra in

prečnih ojačitev se lahko zanemari.

EN 1993-1-8

6.2.6.1

6.3.2

Pasnica

stebra v

upogibu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

6.2.6.4

6.3.2

Čelna

pločevina v

upogibu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

6.2.6.5

6.3.2

Stojina stebra

v tlaku

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

6.2.6.2

6.3.2

Stojina

prečke v

nategu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

6.2.6.8

6.3.2

Stojina stebra

v nategu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

6.2.6.3

6.3.2

Stojian

prečke v

strigu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-1. EN 1993-1-1

6.2.6

Vijaki

obremenjeni

z bočnim

pritiskom na

pasnici stebra

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

3.6.1

Vijaki

obremenjeni

z bočnim

pritiskom na

čelni

pločevini

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

3.6.1

Vijaki v

strigu

Veljajo pravila iz EN 1993-1-8. EN 1993-1-8

3.6.1

Page 52: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

48

4.3.7 Razvrščanje po togosti

Spoji preča-steber s podaljšano čelno pločevino ojačani z vuto se lahko obravnavajo kot

togi, če:

- nosilnost panela stojine stebra je določena z uporabo enačbe (6.7) v EN 1993-

1-8, pri čemer zanemarimo dodatno strižno nosilnost Vwp,add,Rd, zaradi pasnic

stebra in prečnih ojačitev;

- za globalno analizo konstrukcije je uporabljen model s srednjimi osmi;

- vijaki so kategorije E (polno prednapeti) glede na EN 1993-1-8.

Za določitev togosti spoja in panela stojine stebra se lahko uporabijo pravila iz EN 1993-

1-8. Po potrebi je v globalni analizi uporabljen napredni model za stik in panel stojine

stebra.

4.3.8 Razvrščanje po duktilnosti

Spoji preča-steber s podaljšano čelno pločevino ojačani z vuto projektirani v skladu z

zgoraj navedenimi določbami, veljajo za ustrezne pri konstrukcijskih sistemih DCH in

DCM (pomični okviri, pomični okviri, kombinirani s centričnimi ali ekscentričnimi

povezji). To temelji na dejstvu, da vsi testirani spoji izpolnjujejo zahteve iz

ANSI/AISC 341-16:

- spoj je bil sposoben prevzeti zasuk etaže najmanj 0,04 rad;

- izmerjena upogibna nosilnost spoja določena na licu stebra, je bila enaka

najmanj 0,80Mp priključene prečke pri zasuk etažne 0,04 rad.

Potrebno je opozoriti, da je bil etažni zasuk, pripadajoč 20% padcu maksimalnega

momenta pri spojih vutami manjši od 0,04 rad (vendar večji od 0,03 rad).

Page 53: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

49

4.4 Spoji z oslabljeno prečko

4.4.1 Opis spoja

Konfiguracija in dimenzije spoja z oslabljeno prečko

4.4.1 Postopek projektiranja

Zasnova mora upoštevati zahteve AISC 341 (Seizmične določbe za stavbe iz

konstrukcijskih jekel), AISC 358-16 (Predkvalificirani spoji za seizmične aplikacije) in

AISC 360 (Specifikacije za stavbe iz konstrukcijskega jekla).

Na podlagi zgoraj navedenega, projektiranje takega spoja sledi naslednjemu postopku:

1. Preveriti lokalno izbočenje prečke za potresno kompaktnost

= 0.32

bfps

fb y

b E

t f

2. Preveriti lokalno izbočenje stebra za potresno kompaktnost

= 0.32

cfps

fc y

b E

t f

3. Preveriti omejitve za prečko iz AISC 358 poglavje 5.3.1

Na podlagi preskusov, opravljenih v sklopu projekta EqualJoints, je bilo

ugotovljeno, da se lahko velikost prečke poveča iz W36 na W44. Ta sprememba

je poakazala ustrezno obnašanje v skladu s pogoji predkvalifikacije.

Page 54: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

50

4. Preveriti omejitve za steber iz AISC 358 poglavje 5.3.2

Na podlagi preskusov, opravljenih v sklopu projekta EqualJoints, je bilo

ugotovljeno, da se lahko velikost stebra poveča iz W36 na W40. Ta sprememba

je poakazala ustrezno obnašanje v skladu s pogoji predkvalifikacije.

5. Določiti plastični odpornostni moment prečnega prereza elementa na sredini

reduciranega prereza prečke (AISC 358, poglavje 5.8, Step 2)

( )= − −, 2RBS pl x fb b fbZ Z c t h t ,

kjer so:

ZRBS plastični odpornostni moment na sredini reduciranega prereza prečke

Zpl.x plastični odpornostni moment okrog osi x (močna os) za celoten prerez

prečke

tfb debelina pasnice prečke

hb višina profila prečke

c globina izreza prečke

6. Določiti predviden maksimalni moment na reduciranem delu prereza (AISC 358,

poglavje 5.8, korak 3)

= = pr RBS pr y y eM M C R f Z ,

kjer:

Cpr koeficient, ki upošteva največjo nosilnost spoja, vključuje utrjevanje,

lokalno podpiranje, dodatne ojačitve in druge lastnosti spoja in je določen

kot sledi:

+

= 1.22

y u

pr

y

f fC

f

Ry razmerje med pričakovano mejo tečenja in nominalno mejo tečenja fy

7. Izračunati strižno silo v težišču reduciranega prereza (AISC 358, poglavje 5.8,

korak 4)

= =+

2 pr

p RBS

h g

MV V

L V

8. Izračunati pripadajočo strižno silo v stebru

=

b e bc

c c

N V LV

N h

9. Izračunati predviden maksimalni moment na licu stebra (AISC 358, poglavje 5.8,

step 5)

= + +f pr RBS h gM M V S M

kjer:

=2

2ub h

g

W SM

Page 55: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

51

10. Izračunati pričakovani plastični moment prečke (AISC 358, poglavje 5.8, korak

6)

=pe y y bxM R f Z

11. Preveriti, da upogibna nosilnost ne presega Φd Mpe (AISC 358, poglavje 5.8, korak

7)

f d peM M

12. Izračunati in preveriti koncentrirano silo v stebru

( ) +

+

1.5

2

2

5

0.8 1 3

6.25

y tw b

yw fb wb w

f w

yf f

f w k l

E f tl tP t

d t t

f t

kjer:

= fb fbb f

x

b tP M

Z

13. Preveriti razmerje momentov steber/prečka (AISC 341, poglavje 9.6)

*

*1.0

pc

pb

M

M

Kjer:

*

pcM vsota momentov v stebru nad in pod spojem

= − +

*

2uc b

pc c yc c

g

P dM Z f V

A

*

pbM vsota momentov v prečki

= + *

pc b RBS vM N M M

vM dodatni moment zaradi vpliva povečanja striga na razdalji med

plastičnim členkom in središčne osi stebra

( )

= + + +

2 2

cv RBS RBS

dbM V V a

14. Preveriti strižno nosilnost panela stojine stebra (AISC341, poglavje 9.3)

−−

0.75 c r

f

v n c

b fb

P P

MR V

d t

Page 56: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

52

15. Določiti ustrezno debelino pločevine ob stojini

+

0.6

u ncol ndp

u ncoldp

y c

R R R

R Rt

f d

16. Preveriti debelino stojine stebra in pločevine ob stojini

+

90z zd w

t

17. Preveriti, če so potrebne prečne ojačitve (AISC 358, korak 10)

0.36

6 ali 12

yb yb

fc b f f

yc yc

fbfc

F Rt b t b

F R

bt

18. Izračunati potrebno debelino prečnih ojačitev

Kontrola 1: 0.5s bft t

Kontrola 2: +b ncol ncpP R R

0.9b ncol

s

y bf

P Rt

f b

5. LITERATURA

[1] CEN (2005). “EN 1993-1-8:2005, Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-

8: Design of joints”, European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.

[2] ECCS (2018). “Volume with pre‐normative design recommendations for

seismically qualified steel joints”, 1st edition.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Disclaimer

This software enables the user to access a database of seismically prequalified steel joints

and also calculates the resistance of beam-to-column joints according to EC3-1-8 and

EQUALJOINTS project specifications.

No warranty is given to the user of the software. The user agrees to indemnify and hold

harmless from any claim and any direct and/or indirect loss or damage, including but not

limited to those resulting from an incorrect use and/or a use made for an inadequate or

inappropriate purpose.

Copyright

Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE)

Page 57: EQUALJOINTS PLUS · 2019-03-18 · Evrokod 3, del 1.2 - 2. izdaja, o Projektiranje pločevinastih konstrukcij - Eurocode 3, del 1-5, o Projektiranje jeklenih konstrukcij proti utrujanju

53

Department of Civil Engineering, University of Coimbra

WARNING

This program is protected by copyright law. Unauthorized reproduction or distribution of

this program, or any parts of it, may result in severe civil and criminal penalties.