Raport przykładowy: połączenie EuroZłącza BELKA-BELKA DOCZOŁOWE

Raport z obliczania połączenia elementów konstrukcji stalowych wg PN-EN 1993-1-8

Rodzaj połączenia: połączenia belka-belka (doczołowe)

Tytuł: Projekt złącza

Podtytuł: Złącze

Typ raportu: pełny

1. Geometria modelu (rysunek poglądowy)

2. Obciążenia

Nr	Seria	N_Ed [kN]	V_Ed [kN]	M_Ed [kNm]
1.1	aaa	65.00	-12.00	-50.00
1.2	aaa	65.00	12.00	-50.00

3. Geometria

Belka

	Kąt obrotu [°]	α = 5.00

	Typ profilu	IPE 360
	Wysokość przekroju [mm]	h_b = 360.00
	Szerokość półek przekroju [mm]	b_fb = 170.00
	Grubość środnika przekroju [mm]	t_wb = 8.00
	Grubość półek przekroju [mm]	t_fb = 12.70
	Promień wewnętrzny [mm]	R_1b = 18.00
	Pole powierzchni przekroju poprzecznego [mm²]	A_b = 7270.00
	Moment bezwładności względem osi y-y [cm⁴]	I_yb = 16270.00
	Moment bezwładności względem osi z-z [cm⁴]	I_zb = 1043.00
	Stal	S 275
	Granica plastyczności [MPa]	f_yb = 275.00
	Wytrzymałość na rozciąganie [MPa]	f_ub = 430.00
	ε	0.92

Blacha czołowa

	Typ profilu	BL 240 x 441.4 x 18
	Wysokość [mm]	h_p = 441.38
	Długość [mm]	l_p = 240.00
	Grubość [mm]	t_p = 18.00
	Stal	S 275
	Granica plastyczności [MPa]	f_yp = 275.00
	Wytrzymałość na rozciąganie [MPa]	f_up = 430.00
	ε	0.92

4. Parametry połączenia

4.1. Konfiguracja ogólna węzła

4.2. Spawanego

Typ połączenia spawanego

Rodzaj

pachwinowa

Spoiny blacha czołowa - belka

	Grubość spoiny środnika [mm]	a_b,w = 4.00
	Grubość spoiny półek [mm]	a_b,f = 7.00

4.3. Śrubowego

	Klasa śruby	8.8
	Konstrukcja narażona na wpływy atmosferyczne lub korozyjne	nie
	Konstrukcja narażona na oddziaływania udarowe i wibracyjne	nie
	Płaszczyzna części ścinanej śruby	Gwintowana
	Granica plastyczności [MPa]	f_yb = 640.00
	Wytrzymałość na rozciąganie [MPa]	f_ub = 800.00
	Średnica śruby [mm]	d = 20.00
	Średnica otworu na śruby [mm]	d₀ = 22.00
	Pole powierzchni śruby [cm²]	A = 3.14
	Pole powierzchni czynnej śruby [cm²]	A_S = 2.45
	Liczba wierszy śrub (w)	2
	Odległość s₁ [mm]	s₁ = 90.00
	Liczba zadeklarowanych szeregów śrub rozciąganych dla M^(-)	1

Blacha czołowa


Wiersz	Kolumn łącznie	e₁ / p_i [mm]
1	2 x 1	90.00
2	2 x 1	260.00
-	-	e₁₂ = 91.38

5. Sprawdzenie warunków normowych

Liczba niespełnionych warunków geometrycznych lub normowych: 0 z 12

5.1. blacha czołowa (wymiary)

wydłużenie blachy czołowej ponad krawędź górną elementu dochodzącego - e_pt [warunek literaturowy]

Warunek spełniony

5.2. blacha czołowa (wymiary)

wydłużenie blachy czołowej ponad krawędź dolną elementu dochodzącego - e_pb [warunek literaturowy]

Warunek spełniony

5.3. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

klasa śrub

Dla połączenia kategorii B/C/E należy stosować śruby kategorii 8.8 lub 10.9.

Warunek spełniony

5.4. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

odległość śrub od krawędzi elementu e_11,p (blacha czołowa)

Warunek spełniony

5.5. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

odległość śrub od przeciwnej krawędzi elementu e_12,p (blacha czołowa)

Warunek spełniony

5.6. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

odległość śrub od krawędzi elementu e_2,p (blacha czołowa)

Warunek spełniony

5.7. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

dopuszczalny rozstaw śrub s_1,p (blacha czołowa)

Warunek spełniony

5.8. Połączenie blacha czołowa-blacha czołowa (płaskownik) (śruby)

dopuszczalny rozstaw śrub p_i,p,max (blacha czołowa)

Warunek spełniony

5.9. Połączenie blacha czołowa-belka (dwuteownik) (spoiny)

grubość spoiny pachwinowej a_bw [warunek literaturowy]

Warunek spełniony

5.10. Połączenie blacha czołowa-belka (dwuteownik) (spoiny)

długość spoiny pachwinowej l_eff,bw

Warunek spełniony

5.11. Połączenie blacha czołowa-belka (dwuteownik) (spoiny)

grubość spoiny pachwinowej a_bf [warunek literaturowy]

Warunek spełniony

5.12. Połączenie blacha czołowa-belka (dwuteownik) (spoiny)

długość spoiny pachwinowej l_eff,bf

Warunek spełniony

6. Lista maksymalnych wytężeń

Liczba przekroczonych warunków nośności: 0 z 10

Maksymalne wytężenie główne w obliczanej konstrukcji wynosi: 0.96

Sprawdzany element	War.	Siła
Warunek nośności przy zginaniu	0.58	1
Warunek nośności na ścinanie: grupy łączników	0.09	1
Warunek interakcji zginania ze ściskaniem (strona prawa)	0.82	1
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: ściskany pas górny belki (strona prawa)	0.86	-
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: rozciągany pas dolny belki (strona prawa)	0.87	-
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: rozciągany środnik belki (strona prawa)	0.96	-
Warunek interakcji zginania ze ściskaniem (strona lewa)	0.81	1
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: ściskany pas górny belki (strona lewa)	0.86	-
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: rozciągany pas dolny belki (strona lewa)	0.87	-
Warunek nośności spoin do blachy czołowej: rozciągany środnik belki (strona lewa)	0.96	-

7. Obliczenia wstępne

7.1.1. Obliczenia wspólne

7.1.1.1. Spoiny do blachy czołowej

Spoiny dla elementów rozciąganych wymiarowane są na nośność tych elementów.

Jeżeli dla różnych zestawów sił dany pas jest rozciągany oraz ściskany - spoina jest obliczana jak dla pasa rozciąganego.

ściskany pas górny belki

Zakłada się dopasowanie dociskowe pomiędzy pasem ściskanym a blachą czołową, co warunkuje zastosowanie spoiny nominalnej.

Warunek minimalnej obliczeniowej grubości spoiny Warunek spełniony

rozciągany pas dolny belki

Warunek minimalnej obliczeniowej grubości spoiny Warunek spełniony

rozciągany środnik belki

Warunek minimalnej obliczeniowej grubości spoiny Warunek spełniony

7.1.2. Obliczenia dla M(-) (środek obrotu w pasie górnym belki/skosu)

7.1.2.1. Nośność rozciąganych szeregów śrub - zginana blacha czołowa (szeregi rozpatrywane indywidualnie)

Kolejne szeregi śrub numerowane są od 1, począwszy od szeregu najbardziej oddalonego od ściskanego pasu belki/skosu.

Ogólne

Szereg	b_p	w	e_x	m_x	m	e	m₂	λ₁	λ₂	α	n	n_x
[-]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[-]	[-]	[-]	[mm]	[mm]
1	-	-	-	-	36.47	75.00	30.71	0.33	0.28	7.82	45.59	-
2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

Szereg nr 1

typ: Szereg śrub w pobliżu pasa belki/skosu

Szereg nr 2

typ: Szereg śrub w pobliżu pasa belki/skosu

Szereg śrub nie wskazany jako rozciągany.

7.1.2.2. Nośność rozciąganych szeregów śrub - zginana blacha czołowa (grupy szeregów)

Grupy szeregów śrub dla zginanej blachy czołowej nie występują.

7.1.2.3. Nośność rozciąganych szeregów śrub - środnik belki/skosu rozciągany w kierunku podłużnym (szeregi rozpatrywane indywidualnie)

Kolejne szeregi śrub numerowane są od 1, począwszy od szeregu najbardziej oddalonego od ściskanego pasu belki/skosu.

Szereg nr 1

Szereg nr 2

Szereg śrub nie wskazany jako rozciągany.

7.1.2.4. Nośność rozciąganych szeregów śrub - środnik belki/skosu rozciągany w kierunku podłużnym (grupy szeregów)

Grupy szeregów śrub dla środnika belki/skosu rozciągnego w kierunku poprzecznym nie występują.

7.1.2.5. Ściskany pas belki / skosu

7.1.2.6. Nośność ścinanych szeregów śrub

Kolejne szeregi śrub numerowane są od 1, począwszy od szeregu najbardziej oddalonego od ściskanego pasu belki/skosu.

Ogólne

Szereg nr 1

typ: Szereg śrub nie jest rozpatrywany jako ścinany

Szereg nr 2

typ: Skrajny ścinany szereg śrub oddzielony od krańca blachy czołowej pasem belki/skosu

Zestawienie

Szer.	k_i	F_v,Rd	F_b,i,ep,Rd
[-]	[-]	[kN]	[kN]
1	2	-	-
2	2	94.08	309.60

7.1.2.7. Nośność grupy łączników na ścinanie

Kolejne szeregi śrub numerowane są od 1, począwszy od szeregu najbardziej oddalonego od ściskanego pasu belki/skosu.

Szer.	k_i	F_v,Rd	F_b,i,ep,Rd,R	F_b,i,ep,Rd,L	F_b,i,Rd	F_v,Rd ≥ F_b,i,Rd	F_V,i,Rd
[-]	[-]	[kN]	[kN]	[kN]	[kN]	[kN]	[kN]
1	2	-	-	-	-	-	-
2	2	94.08	309.60	309.60	309.60	nie	94.08

Występują poprawne szeregi ścinane, dla których śrub NIE jest spełniony warunek

8. Obliczenia dla kolejnych serii sił

8.1. Zestaw sił nr 1

8.1.1. Transformacja zestawu sił do układu globalnego

8.1.1.1. Transformacja dla belki prawej

8.1.1.2. Transformacja dla belki lewej

W dalszych obliczeniach wykorzystywane są siły sprowadzone do układu globalnego: N_Ed = N'_Ed , V_Ed = V'_Ed oraz M_Ed = M'_Ed .

8.1.1.3. Zestawienie

Element	Seria	N_Ed [kN]	V_Ed [kN]	M_Ed [kNm]
belka prawa	aaa	65.80	-6.29	-50.00
belka lewa	aaa	63.71	17.62	-50.00

8.1.2. Obliczenia dla M(-) (środek obrotu w pasie górnym belki/skosu) (strona prawa)

8.1.2.1. Interakcja zginania z siłą podłużną

Nie zachodzi konieczność sprawdzenia warunku interakcji zginania z siłą podłużną.

8.1.3. Obliczenia dla M(-) (środek obrotu w pasie górnym belki/skosu) (strona lewa)

8.1.3.1. Interakcja zginania z siłą podłużną

Nie zachodzi konieczność sprawdzenia warunku interakcji zginania z siłą podłużną.

8.1.4. Obliczenia dla M(-) (środek obrotu w pasie górnym belki/skosu) (łącznie)

8.1.4.1. Potencjalna nośność na rozciąganie szeregów śrub Ft,Rd(r)

Szereg nr 1

Szereg nr 2

Szereg śrub nie wskazany jako rozciągany.

Podsumowanie

Wartości poszczególnych sił podane w [kN].

Szereg nr	F_t,ep,Rd(r),R	F_t,ep,Rd(r),L	F_t,wb,Rd(r),R	F_t,wb,Rd(r),L	F_t,Rd(r)
1	282.24	282.24	504.19	504.19	282.24
2	-	-	-	-	-

Szer.	F_t,Rd(r)	F_c,fb,Rd,R	F_c,fb,Rd,L	F_c,hb,Rd,R	F_c,hb,Rd,L	F_tt,hb,Rd,R	F_tt,hb,Rd,L	Σ_r-1 F_t,Rd(i)	F_{t,ep/wb, Rd(k-r,g),R}	Σ_k^r-1 F_ti,Rd	F_{t,ep/wb, Rd(l-r,g),L}	Σ_l^r-1 F_ti,Rd	F_tr,Rd
1	282.2	593.7	593.7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	282.2
2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

8.1.4.2. Rozkład plastyczny sił w rozciąganych szeregach śrub

Nie zachodzi konieczność redukcji do rozkładu plastycznego sił w szeregach śrub. Redukcję przeprowadza się dla zginanych połączeń śrubowych kategorii E narażonych na oddziaływania udarowe bądź wibracyjne.

8.1.4.3. Wyznaczanie nośności Mj,Rd

Uwzględniane są te szeregi śrub, które znajdują się po rozciąganej stronie pasa ściskanego belki/skosu (środek obrotu) oraz zostały wskazane przez użytkownika jako rozciągane.

Szer.	F_tr,Rd	h_r	F_tr,Rd * h_r	Σ_r M_j,Rd,row
[-]	[kN]	[mm]	[kNmm]	[kNmm]
1	282.24	303.63	85695.33	85695.33
2	-	-	-	-

8.1.4.4. Sprawdzanie warunków nośności

Warunek nośności przy zginaniu

|M_Ed| / M_j,Rd = |50000.00| / 85695.33 = 0.58 ≤ 1.0 Warunek spełniony

Warunki nośności przy ścinaniu siłą pionową

|V_Ed| / F_gr,b,Rd = |17.62| / 188.16 = 0.09 ≤ 1.0 Warunek spełniony

Warunek interakcji zginania z siłą podłużną (strona prawa)

Warunek interakcji zginania z siłą podłużną (strona lewa)

8.1.5. Warunki nośności - podsumowanie

Zestaw sił nr	Model	\|M_j,Ed\| / M_Rd	\|V_Ed\| / F_gr,b,Rd	interakcja M-N (R)	interakcja M-N (L)
1	M^(-)	0.58	0.09	0.82	0.81