Prosjektert i henhold til EC 3: Prosjektering av stålkonstruksjoner Del 1:8: Knutepunkter og forbindelser NS-EN :2005+NA:2009.

Transkript

1 Følgende beregninger skal utføres: Strekkapasiteten til knuteplatene EC3 Del 1-1 pkt Bolteforbindr EC3 Del 1-8 pkt 3.4 kategorier av skrueforbindr Brudd i søylens flens: EC 3: del 1-8: tabell 7.13 (Langsgående plate) Sveis EC3 Del 1-8 pkt Forenklet metode Prosjektert i henhold til EC 3: Prosjektering av stålkonstruksjoner Del 1:8: Knutepunkter og forbindr NS-EN :2005+NA:2009 Del 1.1: Stålkonstruksjoner NS-EN :2005+NA:2008 Innput: Valgt profil for Søyle: Ved forsterket plate påsveist i søyleflens: Innput: Valgt profil for vindkryss: Innput: Dimensjonerende krefter i vindkryss: HUPsø t f 5 mm HUPst F Ed 350 kn Aktuell tabelldata: dataa mm 160 mm 6.3 mm mm 160 mm 8 mm mm 160 mm 10 mm mm 180 mm 6.3 mm mm 180 mm 8 mm datab mm 180 mm 10 mm mm 200 mm 6.3 mm mm 200 mm 8 mm mm 200 mm 10 mm mm 160 mm 10 mm mm 180 mm 6.3 mm mm 180 mm 8 mm mm 180 mm 10 mm mm 200 mm 6.3 mm mm 200 mm 8 mm mm 200 mm 10 mm mm 250 mm 6.3 mm sø (HUPsø) Rad match HUPsø, dataa 0 0 b st (HUPst) Rad match HUPst, datab 0 0 dataa Rad, 1 datab Rad, 1 Page 1 of 12

2 h sø (HUPsø) Rad match HUPsø, dataa 0 0 h st (HUPst) Rad match HUPst, datab 0 0 dataa Rad, 2 datab Rad, 2 t sø (HUPsø) Rad match HUPsø, dataa 0 0 t st (HUPst) dataa Rad match HUPst, datab 0 0 Rad, 3 datab Rad, 3 datab M db Ab Asb mm 113 mm mm mm 201 mm mm mm 314 mm mm mm 380 mm mm mm 452 mm mm mm 573 mm mm mm 707 mm mm mm 1018 mm mm 2 db (M) Rad match M, datab 0 0 datab Rad, 1 Ab (M) Rad match M, datab 0 0 datab Rad, 2 Asb (M) Rad match M, datab 0 0 datab Rad, 3 Ståldata: ε 235 = γ m f y 355 MPa γ m fu 510 MPa γ m β w 0.9 γ m5 1.0 a 5 mm Resulterende geometridata for valgt randdrager: Page 2 of 12

3 Resulterende geometridata for valgt randdrager: Søyle Bredde HUP: Høyde HUP: Godstykk Steg Bredde HUP: Høyde HUP: Godstykk b sø (HUPsø) = 180 mm b sø b sø (HUPsø) = 180 mm h sø (HUPsø) = 180 mm h sø h sø (HUPsø) = 180 mm t sø (HUPsø) = 6.3 mm t sø t sø (HUPsø) = 6.3 mm b st (HUPst) = 80 mm b st b st (HUPst) = 80 mm h st (HUPst) = 80 mm h st h st (HUPst) = 80 mm t st (HUPst) = 4 mm t st t st (HUPst) = 4 mm b sø h sø t sø b st h st t st Tverrsnitsklasse: bh sø max b sø, h sø bh st max b st, h st c sø 3 t sø = mm c st 3 t st = 68 mm bh sø tv kl.sø if c sø 33 ε = 1 tv kl.st if c st 33 ε = 1 t sø t st 1 1 if 33 ε < c sø 38 ε if 33 ε < c st 38 ε 2 t sø if 38 ε < c sø 42 ε t sø 3 4.Ikke OK bh st 2 Kontroll av tverrsnittsklasse for Søyle: tv kl.sø = 1 Kontroll av tverrsnittsklasse for Vindkryss: tv kl.st = 1 Bolt: Innput: valg av bolt M M 20 Innput: Boltens Fasthetsklasse (Sett aktuell kvalitet lik 1) F kl8.8 1 F kl Evt. innput andre aktuelle boltefastheter F kl4.6 0 F kl5.6 0 F kl4.8 0 F kl5.8 0 F kl6.8 0 t st if 38 ε < c st 42 ε t st 3 4.Ikke OK Page 3 of 12

4 F kl4.8 0 F kl5.8 0 F kl6.8 0 Input: Antall bolter i knutepunkt: Input: Antall bolterader: Antall bolter i bredden: n 4 n h 2 n b n = 2 n h Strekkfasthet og flytspenning fu bolt if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl4.6 = 800 MPa 400 MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa fy bolt if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl4.6 = 640 MPa 240 MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa if max F kl4.6, F kl5.6, F kl8.8, F kl4.8, F kl5.8, F kl6.8, F kl10.9 =F kl MPa boltens strekkfasthet fu bolt = 800 MPa Boltens Flytspenning = 640 MPa fy bolt Page 4 of 12

5 Geometridata for bolt basert på valgt M-verdi: db (M) = 20 mm db db (M) = 20 mm Ab (M) = 314 mm 2 Ab Ab (M) Asb (M) = 245 mm 2 Asb Asb (M) Diameter, bolt Hulldiameter Nominellt areal Effektivt aeal Vinkel vinkryss: db = 20 mm d 0 db + 2 mm = 22 mm Ab = 314 mm 2 Asb = 245 mm 2 α vk 55 Lengde på (knuteplate festet til søyle): Godstykk (knuteplate festet til søyle): Godstykk (knuteplate festet til vindkryss): Bredde plate festet til vindkryss: Klaring mellom søyle og vindkryss: Klaring mellom knuteplate og vindkryss: Evt. mange (mm) er innbrent i vindkryss pr side: Klaring mellom knuteplate og vindkryss: l p 350 mm t p 12 mm t p.v 12 mm b p.v 110 mm b k 60 mm b k.v 20 mm i.b 60 mm b k.v 10 mm Tverrsnittsklasse for knuteplate etter del 1-1 tabell 5.2 Trykk. c = 60 mm b k vkl.pl.s if c 9 ε = tverrsnittsklasse 1, OK! t p tverrsnittsklasse 1, OK! if 9 ε < c 10 ε t p tverrsnittsklasse 2, OK! if 10 ε < c 14 ε t p tverrsnittsklasse 3, OK! tverrsnittsklasse 4, IKKE OK! Page 5 of 12

6 tverrsnittsklasse 4, IKKE OK! c 1 = 10 mm b k.v t vkl.pl.v if c 1 9 ε = tverrsnittsklasse 1, OK! t p tverrsnittsklasse 1, OK! if 9 ε < c 1 10 ε t p.v tverrsnittsklasse 2, OK! if 10 ε < c 1 14 ε t p.v tverrsnittsklasse 3, OK! tverrsnittsklasse 4, IKKE OK! Kontroll av tverrsnittsklasse for knuteplate festet til søyle: t vkl.pl.s = tverrsnittsklasse 1, OK! Kontroll av tverrsnittsklasse for knuteplate festet til vindkryss: = tverrsnittsklasse 1, OK! t vkl.pl.v Kontroll av kant og endeavstander: Figur tilsvarende figur fra EC 3. Tab. 3.3 Innput, modelerte ende, og kantavstander: e 1 e 2 p 1 p 2 40 mm 35 mm 60 mm 70 mm Kontroll av minste ende og kantavstander Tabell Minste hull-, endeog kantavstander 1n 1.2 db = 24 mm 2n 1.2 db = 24 mm 1n 2.2 db = 44 mm 2.4 db 48 mm 2n = Kontroll.e 1 if e 1 e 1n = OK! Kontroll.e 2 if e 2 e 2n = OK! OK! OK! Page 6 of 12

7 OK! IKKE OK! OK! IKKE OK! Kontroll.p 1 if p 1 p 1n = OK! OK! IKKE OK! Kontroll.p 2 if p 2 p 2n = OK! OK! IKKE OK! Kant og endeavstandskontroller: Kontroll.e 1 = OK! Kontroll.p 1 = OK! Kontroll.e 2 = OK! Kontroll.p 2 = OK! Strekkapasiteten til knuteplatene EC 3: del 1.1: pkt Netto tverrsnitsareal: A net.p.1 b p.v d 0 t p.v = mm 2 A net.p.2 b p.v d 0 t p = mm 2 A net.p min A net.p.1, A net.p.2 = mm 2 Dimensjonerende strekkapasitet på knuteplata: N u.p.rd 0.9 A net.p fu = kn γ m2 Påvisning av kapasitet for knuteplata: F Ed UG = N u.p.rd UG 1 if UG = OK OK ikke OK Page 7 of 12

8 Kapasiteten til bolteforbindr: EC 3: del 1-8: tabell 3.4 Avskjæring. α v if F kl8.8 =1 = if F kl5.6 =1 0.6 if F kl4.6 =1 0.6 if F kl10.9 =1 0.5 if F kl6.8 =1 0.5 if F kl5.8 =1 0.5 if F kl4.8 =1 0.5 avskjæring gjengeparti Areal på gjengeparti,bolt Asb= 245 mm 2 Kapasitet AVSKJÆRING: α v fu bolt Asb F v.rd = kn γ m2 N v.rd n F v.rd = kn F Ed UG = % N v.rd UG 2 if UG = OK OK ikke OK Kapasitet HULLKANTTRYKK Endeskrue: Midtre skrue: e 1 α d.e = d 0 p 1 α d.m 1 = d 0 4 k 1.e min 2.8 e 1 1.7, 1.4 p 1 1.7, 2.5 = d 0 d 0 Page 8 of 12

9 k 1.m min 1.4 p 1 1.7, 2.5 = d 0 α d min α d.e, α d.m = k 1 min k 1.e, k 1.m = α b min α d, fu bolt = fu Kapasitet for hullkanttrykk: F b.rd k 1 α b fu db t p = kn pr.bolt γ m0 N v.rd n F b.rd = kn Utnytt, hullkanttrykk: F Ed UG = % N v.rd UG 3 if UG = OK OK ikke OK Del 1-8: pkt Dimensjonering mot blokkutrivning av en skruegruppe. t.p min t p, t p.v = 12 mm Minste platetykk av knuteplater. A nt p 2 d 0 t.p = 576 mm 2 Netto areal påkjent av strekk. A nv n h p 1 + e d 0 t.p = 1608 mm 2 Netto areal påkjent av skjær. fu A nt + f y A nv γ m2 3 eff.1.rd = γ m kn KAPASITET Ligning 3.9 Utnytt, blokkutrivning: F Ed UG = % V eff.1.rd UG 4 if UG = OK OK Page 9 of 12

10 OK ikke OK Brudd i søylens flens: EC 3: del 1-8: tabell 7.13 (langsgående plate) t p = 12 mm t sø = 6.3 mm h sø = 180 mm b sø = 180 mm h 1 = 350 mm l p test t p = b sø kontroll if test 0.2 = OK OK ikke OK Økning av t0 ved forsterkning av søylens flens: t 0 t sø + t f = 11.3 mm Dimensjonerende påkjenning N 1 F Ed cos α vk = kn m 1.0 For strekk OK 2 h t p 2 b sø b sø 1.Rd k m f y t 0 = kn γ m5 Kontroll av Brudd i søylens flens: N 1 UG = % N 1.Rd UG 5 if UG = OK OK Page 10 of 12

11 ikke OK Sveis EC3: Del 1-8 pkt Forenklet metode Kontroll av sveis Forenklet metode (Del 1-8 pkt ) (1) Som et alternativ til kan dimensjonerende kapasitet for en kilsveis antas tilstrekkelig hvis resultanten av alle krefter per lengdeenhet i hvert punkt langs sveisens lengde oppfyller følgende kriterium: F w.ed F w.rd (Ligning 4.2) der F w.ed F w.rd er dimensjonerende verdi av kraften som virker på sveisen per lengdeenhet; er dimensjonerende kapasitet til sveisen per lengdeenhet. (2) Dimensjonerende kapasitet per lengdeenhet av sveisen Fw.Rd bestemmes uavhengig av kilsveisarealets orientering i forhold til den påførte kraften Fw.Ed som følger: = F w.rd f vw.d a L s der L s = lengde sveis (Ligning 4.3) der f vw.d er sveisens dimensjonerende skjærfasthet. F w.ed = 350 kn F Ed (3) Sveisens skjærfasthet fvw.d bestemmes som følger: = f vw.d f u β w γ m2 3 f u og β w er definert i (6) (Ligning 4.4) fu f vw.d = kn β w γ m2 3 mm 2 (Ligning 4.4) L s 2 l p = 700 mm For knuteplaten sveist til søyle. L s.k 2 h st + 2 i.b = 280 mm For knuteplaten sveist til vindkryss. Kapasitet sveis F w.rd.1 f vw.d a L s = kn For knuteplaten sveist til søyle. F w.rd.2 f vw.d a L s.k = kn For knuteplaten sveist til vindkryss. (Ligning 4.3) F w.rd min F w.rd.2, F w.rd.1 = kn Dimensjonerende sveisekapasitet. Page 11 of 12

12 w.ed = 350 kn Dimensjonerende påkjent kraft. Utnyttsgrad: F w.ed UG = % F w.rd UG 6 if UG = OK OK ikke OK Utnyttsgrad for alle nødvendige kontroller: Utnyttsgrad, strekkapasitet knuteplater: UG 1. = % UG 1 = OK Utnyttsgrad, bolteavskjæring: UG 2. = % UG 2 = OK Utnyttsgrad, hullkanttrykk: UG 3. = % UG 3 = OK Utnyttsgrad, blokkutrivning: UG 4. = % UG 4 = OK Utnyttsgrad, brudd i søyleflens: UG 5. = % UG 5 = OK Utnyttsgrad, Sveis: UG 6. = % UG 6 = OK Antall (mm) innbrent knuteplate i vindkryss: i.b= 60 mm Antall (mm) plate påsveist søyleflens: t f = 5 mm Page 12 of 12