pracovní diagram je závislý na směru a znaménku napětí (anizotropie) a je nelineární: -výpočty však zavádějí běžné hodnoty f y

Transkript

1 3. Odlišnosi v navrhování prvků z běžné a nerezové oeli: MSP, ah, lak Odlišnosi návrhu oproi návrhu z uhlíkovýh oelí. MSP, MSÚ. Sabilia a boulení sěn z nerezovýh maeriálů, návrh na ah, lak, vzpěr. Hlavní odlišnosi nerezové oproi běžné oeli: praovní diagram je závislý na směru a znaménku napěí (anizoropie) a je nelineární: -výpočy však zavádějí běžné hodnoy f y, f u, - lze využí výrazné zpevnění varováním za sudena, - pro globální analýzu se používá sečnový modul pružnosi E = MPa, - v MKP lze použí dvojsupňový diagram (Gardner-Nehero): σ f y, σ > f y ). sabilia (boulení, vzpěr, klopení) se v důsledku anizoropie posuzují přísněji, vysoká ažnos a nárůs pevnosi při ryhlém zaížení jsou výhodné při použií pro konsruke namáhané výbuhy, seismiiou, lepší hování při požáru, pasivní vrsva oxidů hromu brání korozi a sama se obnovuje. Nerezové konsruke 1

2 Chování při požáru l l [x1-3 ] nerezová oel uhlíková oel θ a [J/(kgºK)] nerezová oel uhlíková oel (u) α. 1 (n) α. 17 ΔT [ºC] (j. T- C) Poměrná eploní rozažnos Měrné eplo T [ºC] λ a [W/(mºK)] uhlíková oel nerezová oel Tepelná vodivos T [ºC] Nerezové konsruke

3 MSP (mezní savy použielnosi) Pro globální analýzu se použije modul pružnosi E = MPa. Účinný průřez má zohledni smykové ohabnuí širokýh pásni a boulení lačenýh čásí: přibližně lze zavés účinné plohy jako podle MSÚ. Pro průhyb jednolivého prvku se používá sečnový modul pružnosi E s,ser = (E s,1 + E s, )/, závislém na napěí v horní (i = 1) a dolní (i = ) pásnii a směru válování: pro auseniiké a duplexní oeli E = MPa E Es,i = n RO součiniel, E σ např. pro oel 1.431: i,ed,ser 1+, ve směru válování n = 6 σ i,ed,ser fy příčně n = 8 pro duplex 1.446: n = 5 Konzervaivně lze vyčísli E s,ser v průřezu s nejvěším napěím. Kriéria průhybů a kmiání jsou sejná jako pro běžnou oel. Nerezové konsruke 3

4 MSÚ (mezní savy únosnosi) Používají se vyšší dílčí součiniele maeriálu: γ M = γ M1 = 1,1; γ M = 1,5. Klasifikae (běžné 4 řídy) používá o rohu přísnější součiniele (viz abulky normy). Posup zařídění je sejný jako u uhlíkové oeli: Vniřní lačené čási (po úpravě změnou A1 5/16): h osa osa ohybu Např. šíhlos / : ohyb lak řída běžná oel 83,ε 38,ε oel nerez 76,ε 35,ε řída 3 běžná oel 14,ε 4,ε oel nerez 9,ε 37,ε ε = 35E 1 f y Nerezové konsruke 4

5 Eurokód doporučuje pro boulení používa přímo následujíí hodnoy: auseniiká oel f y = 1 MPa ε = 1,3 auseniiká oel f y = MPa ε = 1,1 duplexní oel f y = 46 MPa ε =,7 Přečnívajíí čási po změně A1 5/16 jsou sejné jako pro uhlíkovou oel: Trubky: d Například pro rovnoměrně lačené čási: šíhlos / : běžná oel nerez řída varované za sudena 1,ε 1,ε svařované 1,ε 1,ε řída 3 varované za sudena 14,ε 14,ε svařované 14,ε 14,ε Tlačené rubky: šíhlos d/ : řída 7ε 7ε řída 3 9ε 9ε Pozn.: pro ohýbané rubky jsou šíhlosi sejné, s jedinou výjimkou: řída 3 do d/ 8ε Nerezové konsruke 5

6 Pro součiniel boulení (průřezy 4. řídy) se používají méně příznivé hodnoy (vzahy pro běžnou oel viz ČSN EN ): vniřní čási:, 77, 79 1 ρ = 1 u běžné oeli: ρ = λ p λ p λ, 55 p λ p 1, 188 přečnívajíí čási: ρ = 1 (sejné jako u běžné oeli) λ p λ p ( 3 + ψ ) 1 Nerezové konsruke 6

7 Tah, prosý lak - jako běžná oel: N =, Rd = N,Rd A fy / γ M Únosnos oslabeného průřezu: [ 1+ 3r ( d / =,3 )] k f = u 1 k f N, Rd = kf Ane fu / γ M podle poču a rozečí šroubů ale r je poče šroubů v řezu / elkovým počem šroubů ve spoji u = e ale p (rozeč ke kraji kolmo na sílu). Vzpěrný lak - jako běžná oel: N = b, Rd χ Aefffy / γ M1 Součiniele vzpěrnosi se berou pro horší křivky a někeré křivky se oproi křivkám pro běžnou oel mírně liší: 1 χ = 1,5 φ =,5 1+ α( λ λ ) + λ φ + [ φ λ ] [ ] λ = A ef f y N f r Nerezové konsruke 7

8 Hodnoy α a λ pro rovinný vzpěr, vzpěr zkrouením a prosorový vzpěr: Způsob vybočení Rovinný vzpěr Vzpěr zkrouením a prosorový vzpěr Typ prvku Oevřené průřezy varované za sudena Dué průřezy (svařované i bezešvé) Oevřené svařované průřezy k hlavní ose věší uhosi Oevřené průřezy k hlavní ose menší uhosi Všehny prvky α λ.49.4 uhlíková: a,b uhlíková: a,b,..49. uhlíková: b..76 d. uhlíková:..34 b. uhlíková: b,. Nerezové konsruke 8

9 y y Pozor na vybočení zkrouením a v prosorovém vzpěru: Lze posupova jako u enkosěnnýh profilů sanovením prosorového vybočení (obeně N r,xyz ): kriiká síla pro vybočení dvouose symerikýh průřezů zkrouením (L r,x je G S z vzpěrná délka pro zkrouení, y O, z O souřadnie sředu smyku S k ěžiši průřezu G): N r,x 1 E I = GI + i Lr,x π w i = iy + iz + y + z S kriiká síla pro prosorové vybočení průřezů souměrnýh okolo osy z-z (y = ): G z N 1 β ( Nr,x + Nr,z ( Nr,x + Nr,z) β Nr,xNr,z ) r, xz = 4 z β = 1 i Průřezy mají časo nižší únosnos při vybočení zkrouením nebo v prosorovém vzpěru při rozdílném uložení pro různé směry vybočení (různé vzpěrné délky pro vybočení k osám x (zkrouení), y, z). Tenkosěnné průřezy z nerezovýh oelí Posupuje se s použiím Eurokódu ČSN EN : zavádí se účinná ploha A eff zahrnujíí účinky lokálního a disorzního boulení. Nerezové konsruke 9