Îmbinare cu șuruburi - Eclise la forfecare

Descriere

Acest studiu este axat pe verificarea metodei elementelor finite bazate pe componente (CBFEM) pentru rezistența îmbinării cu eclise duble simetrice cu șuruburi față de un model analitic (MA).

Model analitic

Rezistența șuruburilor la forfecare și rezistența plăcilor la presiune pe gaură sunt calculate conform Tab. 3.4 din capitolul 3.6.1 din EN 1993-1-8:2005. Pentru îmbinări lungi, se ia în considerare factorul de reducere conform pct. 3.8. Rezistența de calcul a elementelor îmbinate cu reduceri pentru găurile dispozitivelor de fixare este luată în considerare conform pct. 3.10.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{ Drawing 5.2.1 Joint geometry and dimensions}}}$$

Verificarea rezistenței

Rezistențele de calcul calculate prin CBFEM au fost comparate cu rezultatele modelului analitic (MA). Rezultatele sunt rezumate în Tab. 5.2.1. Parametrii sunt materialul șuruburilor, grosimea eclisei, diametrul șuruburilor și distanțele dintre șuruburi, a se vedea Fig. 5.2.1 până la 5.2.4.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.1 Sensitivity study for the bolt material}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.2 Sensitivity study for the splice thickness}}}$$

Tab. 5.2.1 Studiu de sensibilitate al rezistenței

Descrierea nodului: eclisat 150/10mm, șuruburi 2×M20 la distanțele p =70, e₁=50, plăci 2×150/6mm, oțel S235

Descrierea nodului: înălțimea eclisei 200mm, șuruburi 3×M16 8,8 la distanțele p = 55mm e₁ = 40mm, plăci 2×200/t mm, oțel S235

Descrierea nodului: eclisat 120/10mm, șuruburi 2×MX 8,8, plăci 2×120/10 mm, oțel S235

Descrierea nodului: Eclisat 200/6 mm, șuruburi 3×M16 8,8, plăci 2×200/6mm, oțel S235

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.3 Sensitivity study for the bolt diameter}}}$$

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.4 Sensitivity study for the distance of bolts}}}$$

Rezultatele studiilor de sensibilitate sunt rezumate în graficul din Fig. 5.2.5. Rezultatele arată că diferențele dintre cele două metode de calcul sunt sub 5 %. Modelul analitic oferă în general o rezistență mai mare.

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.5 Verification of CBFEM to AM for the symmetrical double splice connection}}}$$

Exemplu de referință

Date de intrare

Element îmbinat

• Oțel S235
• Eclisat 200/10 mm

Conectori

Șuruburi

• 3 × M16 8.8
• Distanțe e₁ = 40 mm, p = 55 mm

2 x eclisat

• Oțel S235
• Placă 380×200×10

Rezultate

• Rezistența de calcul F_Rd = 258 kN
• Determinantă este presiunea pe gaură a eclisei îmbinate

$$\textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.6 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}$$