Tento NCCI dokument poskytuje návod pro posouzení prutů namáhaných kroucením. 2. Anlýza prvků namáhaných kroucením Uzavřený průřez v kroucení 5

Podobné dokumenty
NCCI: Výběr styku sloupu příložkami bez kontaktu

Řešený příklad: Parametrická křivka teplotní křivka

Řešený příklad: Návrh za studena tvarovaného ocelového nosníku

4. Kroucení prutů Otevřené a uzavřené průřezy, prosté a vázané kroucení, interakce, přístup podle Eurokódu.

Téma 5 Kroucení Základní principy a vztahy Smykové napětí a přetvoření Úlohy staticky určité a staticky neurčité

ŘŘešený příklad: Příhradový nosník malého sklonu s pasy z členěných prutů

Tabulky: Klasifikace průřezů válcovaných profilů IPE a HE

NCCI: Určení bezrozměrné štíhlosti I a H průřezů

Tabulky: Redukční součinitele mechanickcýh vlastností oceli za zvýšené teploty

Tabulky: Nomogram pro určení teploty nechráněných prvků

Uvádějí se grafy k usnadnění návrhu při výběru válcovaných profilů nespřažených sekundárních nosníků (stropnic, vaznic) 3.

Postup řešení: Otvory ve stěnách nosníků pro instalace ve vícepodlažní budově

Řešený příklad: Nosník s kopením namáhaný koncovými momenty

Tabulky: Součinitele vzpěrnosti za zvýšených teplot

NCCI: Účinné délky a destabilizující součinitele zatížení pro nosníky a konzoly - obecné případy

NCCI: Modelování rámů - pružná analýza. Obsah

Tabulky: Klasifikace průřezů při vysokých teplotách

NCCI: Předběžný návrh přípoje čelní deskou. Obsah

NCCI: Návrh styku ve vrcholu rámové konstrukce

Postup řešení: Integrované nosníky pro vícepodlažní budovy pro komerční a bytovou výstavbu

Tento NCCI uvádí informace pro stanovení rozměrů částí kontaktního styku sloupu pomocí přišroubovaných příložek na pásnicích a stojině.

Tento NCCI uvádí podrobnosti hospodárného návrhu styku neposkytujícího průběžnou tuhost sloupu. Vysvětluje se, kde je možné takového styku použít.

Případová studie: Obytná budova, SMART House, Rotterdam

Q ; G. Řešený příklad: Výběr jakostního stupně oceli

Řešený příklad: Prostě uložená spřažená stropnice

Řešený příklad: Prostě uložený nosník s mezilehlým příčným podepřením

Řešený příklad: Vzpěrná únosnost kloubově uloženého prutu s mezilehlými podporami

Řešený příklad: Stabilita prutové konstrukce s posuvem styčníků

Řešený příklad: Prostě podepřená vaznice průřezu IPE

Řešený příklad: Kloubově uložený sloup s průřezem H nebo z pravoúhlé trubky

Řešený příklad: Spojitý sloup průřezu H nebo pravoúhlé trubky ve vícepodlažní budově

LindabCoverline. Tabulky únosností. Pokyny k montáži trapézových plechů Lindab

Postup řešení: Svislé nosné konstrukce ve vícepodlažních komerčních a bytových budovách

NCCI: Předběžný návrh přípojů deskou na stojině nosníku

Vývojový diagram: Výpočet zatížení větrem na jednopodlažní budovy

Řešený příklad: Prostě uložený a příčně nedržený nosník

Případová studie: Administrativní budova Palestra, Londýn

1. Úvod Smíšené konstrukce ze profilů za tepla válcovaných a z prvků za studena tvarovaných Hybridní systémy 4

Postup řešení: Stropnice ve vícepodlažních komerčních a obytných budovách

Řešený příklad: Požární odolnost plechobetonové desky podle EN

Řešený příklad: Šroubový přípoj taženého úhelníku ztužidla ke styčníkovému plechu

Řešený příklad: Požární odolnost uzavřeného svařovaného průřezu

NCCI: Koncepce a typické uspořádání jednoduchých prutových konstrukcí

Řešený příklad: Požární odolnost sloupu vyplněného betonem

Řešený příklad: Vazby k zabránění nesymetrickému kolapsu

Popisují se různé způsoby přenosu vodorovného zatížení u vícepodlažních ocelových budov a uvádí se návod na předběžné dimenzování.

Tabulky únosnosti tvarovaných / trapézových plechů z hliníku a jeho slitin.

Řešený příklad: Výpočet součinitele kritického břemene α cr

NCCI: Návrhový model svařovaných styčníků ve vaznících z uzavřených profilů. Obsah

Případová studie: Požární návrh haly pro Airbusy, Toulouse, France

Obsah. Tento NCCI vysvětluje zásady výpočtu parametru α cr, který určuje stabilitu rámu. 1. Metody určení α cr 2

Případová studie: Požární návrh nákupního centra Las Cañas, Viana, Španělsko

NCCI: Mezní hodnoty průhybů jednopodlažních budov

Řešený příklad: Výpočet zatížení pláště budovy

Případová studie: Požární návrh terminálu 2F, letiště Charles de Gaulle, Paříž

= μ. (NB.3.1) L kde bezrozměrný kritický moment μ cr je: Okrajové podmínky při kroucení Krouticí zatížení α β. (volná deplanace) obecné 3,7 1,08

Obsah. 1. Všeobecně Použití návrhu s plášťovým chováním Návrh s plášťovým chováním Literatura 4. Strana 1

V příkladu je navržena patka sloupu, který je zatížen osovou tlakovou silou. Postupuje se podle postupu v SN037, kapitola 4.

Postup řešení: Stěny z lehkých ocelových prvků pro obytné konstrukce

Případová studie: Sociální byty v Rheims, Francie

ZPŮSOBY MODELOVÁNÍ ELASTOMEROVÝCH LOŽISEK

Postup řešení: Nechráněné ocelové prvky při požáru

Vývoj: Akustické parametry nosné konstrukce z tenkostěnných profilů u obytných budov

NCCI: Obecná metoda pro posouzení příčné stability rámů

NCCI: Praktický analytický model pro rámovou konstrukci (plastická analýza)

Případová studie: Raines Court, Londýn

9 Viskoelastické modely

Řešený příklad: Přípoj příhradového vazníku na sloup čelní deskou

OBECNÁ LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ STROPNÍ KONSTRUKCE

Řešený příklad:: Kloubový přípoj nosníku na pásnici sloupu s čelní deskou

Případová studie: Systém OpenHouse, Švédsko

Hodnoty pro trubkový vazník předpokládají styčníky s průniky trubek, v jiných případech budou vzpěrné délky stejné jako pro úhelníkové vazníky.

Postup řešení: Stropy konstrukcí pro bydlení z lehkých ocelových prvků. Obsah

Případová studie: City Gate, Düsseldorf, Německo

Statika 2. Kombinace namáhání N + M y + M z. Miroslav Vokáč 19. října ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

1 Přípoj v rámovém rohu Detaily a údaje. Řešený příklad: Rámová konstrukce momentový přípoj v rámovém rohu

Obsah. Případová studie: Aréna v Kolíně, Německo

Schöck Isokorb typ KST

P Ř Í K L A D Č. 2 OBECNÁ LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ STROPNÍ KONSTRUKCE

Případová studie: Podlažní obytná budova v Deansgate, Manchester

X 3U U U. Skutečné hodnoty zkratových parametrů v pojmenovaných veličinách pak jsou: Průběh zkratového proudu: SKS =

Případová studie: Požární návrh krytého fotbalového stadionu, Finsko

EI GI. bezrozměrný parametr působiště zatížení vzhledem ke středu smyku ζ g =

Příklad 19 Střed smyku

Případová studie: Požární návrh administrativního centra AOB, Luxembourg

Při distorzím vzpěru dochází k přetvoření příčného řezu (viz obr.2.1). Problém se převádí na výpočet výztuh a) okrajových, b) vnitřních.

Případová studie: State Street Bank, Lucemburk

NCCI: Vzpěrná délka sloupů: přesná metoda. Obsah

Statika 1. Miroslav Vokáč ČVUT v Praze, Fakulta architektury. Statika 1. M. Vokáč. Plocha.

Případová studie: Isozaki Atea, Bilbao, Španělsko

NCCI: Návrhový model styku pásů z uzavřených průřezů čelní deskou

Postup řešení: Návrh rámových konstrukcí ze svařovaných profilů. Obsah

Případová studie: Nákupní centrum CACTUS, Esch/Alzette, Luxembourg

Tento dokument poskytuje typické detaily a návod pro návrh základních součástí rámových konstrukcí z válcovaných profilů. 1. Úvod 2. 4.

Případová studie: Bilbao Exhibition Centre, Španělsko

900 - Připojení na konstrukci

Vývoj: Tepelně technické vlastnosti nosných tenkostěnných ocelových konstrukcí bytové výstavby

pro napojení ocelových nosníků velkého průřezu na ocelovou konstrukci (s více než dvěma moduly)

Tento dokument představuje různé aplikace příhradových vazníků a příklady koncepčního návrhu vazníků se sloupy v jednopodlažních budovách. 1.

Řešený příklad: Přípoj nosníku na sloup deskou na stojině

Transkript:

NCC: Kroucení Teno NCC dokumen poskyuje návod pro posouzení pruů namáhaných kroucením. Obsah 1. Obecně. Anlýza prvků namáhaných kroucením. Uzavřený průřez v kroucení 5 4. Oevřený průřez v kroucení 6 5. Ověření 7 6. Průřezové charakerisiky v kroucení 8 7. Lieraura 10 Srana 1

1. Obecně Když je prvek zaížen příčnými silami, jejichž výslednice neprochází sředem smyku průřezu, je prvek vysaven napěím způsobeným kroucením. Tyo napěí mohou bý zkombinovány s napěími od ohybových a smykových sil. Teno NCC dokumen poskyuje určié vodíko pro ověření prvků vysavených kroucení. Obsahuje vzahy pro výpoče napěí od kroucení a vzahy pro sanovení průřezových charakerisik v kroucení ýkající se obecně používaných profilů. Širší škálu případů je možné naléz v odkazech na lierauru. Teno dokumen se zabývá pouze prvky konsanního průřezu. V zájmu zjednodušení obsahu ohoo dokumenu veškerá posouzení jsou založena na pružném chování prvků. V mnoha případech může bý využia plasická únosnos což může vés k mnohem příznivějším výsledkům. Poznámka: Oevřené průřezy mají obecně menší schopnos odoláva namáhání od kroucení. Posouzení na kroucení vyžaduje poměrně komplexní výpoče, jak je ukázáno v následujícím exu. Proo pokud je o možné, snažíme se kroucení průřezů vyhnou konsruováním vhodných deailů. Avšak občas se kroucení zejména u oevřených profilů nevyhneme. Je nuné poznamena, že uhos v kroucení oevřených profilů je významnou měrou možné zvýši přivařením ocelového plechu podél jedné srany, H nebo U profilu, jak je ukázáno na Obr. 1.1. Obr. 1.1 Návrh deailu, kerý zlepší uhos v kroucení oevřených profilů Srana

. Analýza prvků namáhaných kroucením.1 Obecný případ Pro prvek konsanního průřezu namáhaný kroucením můžeme vyjádři přenášený krouící momen T Ed na daném průřezu následovně: T Ed = T,Ed + T,Ed (1) kde vzahu: T,Ed je momen od prosého kroucení (S. Venanovo kroucení), kerý obdržíme ze T, Ed = G dθ dx () T,Ed je momen od vázaného kroucení, kerý získáme ze vzahu: T, Ed = E d θ dx () θ x E G W je úhel zkroucení podélné osy průřezu je pořadnice probíhající podél prvku je Youngův modul pružnosi maeriálu pruu (E = 10000 N/mm pro ocel) je modul pružnosi ve smyku maeriálu pruu (G = 81000 N/mm pro ocel) je momen servačnosi v prosém kroucení je výsečový momen servačnosi Při obecné analýze prvku řešíme diferenciální rovnici: T Ed dθ d θ ( x) = G E (4) dx dx Srana

. Prvek konsanního průřezu namáhaný konsanním krouícím momenem V případě, že krouící momen T Ed je konsanní podél celého pruu, diferenciální rovnice bude mí následující var: T Ed dθ d θ = G E (5) dx dx a řešením éo rovnice je: kde TEd θ ( x) = A + B sinh ( λx) + C cosh( λx) + x (6) G λ = G E A, B a C jsou inegrační konsany, keré mohou bý určeny z podmínek uložení na koncích prvku. Srana 4

. Uzavřený průřez v kroucení Obr..1 Uzavřené průřezy Pro uzavřené průřezy zobrazené na Chyba! Nenalezen zdroj odkazů., můžeme zanedba efek vázaného kroucení, viz EN 199-1-1 6..7 (7). S. Venanovo volné kroucení způsobuje pouze smyková napěí. f τ 1 τ Obr.. Smyková napěí na uzavřeném průřezu Smyková napěí od S. Venanova volného kroucení je možné vyjádři následovně: τ = T,Ed (7) kde je loušťka průřezu (viz Obr..) v mísě, ve kerém napěí vyjadřujeme. Srana 5

4. Oevřený průřez v kroucení Obr. 4.1 Oevřený průřez Pro oevřené průřezy zobrazené na Chyba! Nenalezen zdroj odkazů. mohou bý normálová napěí od prosého kroucení (S. Venanovo kroucení) zanedbány, viz EN 199-1-1 6..7 (7). Vázané kroucení vyvodí normálová a smyková napěí. Normálová napěí od vázaného kroucení je možné vypočía následovně : σ = B Ed ( x) ω W (8) kde ω je výsečová pořadnice v bodě, ve kerém je napěí zjišťováno (viz 6. pro průřezy). B Ed (x) je bimomen, kerý může bý vypoče následovně: B Ed ( x) = x T ( x) dx (9) 0 Rovnice (), (8) a (9) vedou ke vzahu: d θ σ = Eω dx (10) Smykové napěí z důvodu vázaného kroucení je možné sanovi následovně: Srana 6

T ( x) S τ = W ω (11) kde S ω je výsečový saický momen v bodě, kde je napěí sanovováno (viz 6.). Rovnice () a (11) vedou ke vzahu: ES τ = ω d θ dx (1) σ σ τ σ σ τ Obr. 4. Napěí od vázaného kroucení oevřeného průřezu (-profil) 5. Ověření Obecně ověření průřezu vysavenému působení osové síly, ohybu a kroucení se bude sesáva z výpoču výsledných napěí způsobených vniřními silami a ohybovými momeny za použií Von Misesovy eorie. V případě absence významné hodnoy osové síly, budou smyková napěí ovlivněna současným působením napěí od krouících účinků a mohou bý vypočena pomocí vzahu obsaženém v EN 199-1-1 6..7(9). Srana 7

6. Průřezové charakerisiky v kroucení 6.1 Pravoúhlé dué průřezy Momen servačnosi v prosém kroucení může bý vypočen pomocí následujícího vzahu: = 4Ac b / i i i (1) kdee A c b i / i je plocha vymezená sřednicí každé čási průřezu. je poměr šířky ku loušťce každé čási i průřezu. d f f A c h b f Obr. 6.1 Průřezové charakerisiky uzavřeného krabicového průřezu Pro ilusraci: vzah pro momen servačnosi v prosém kroucení pro uzavřený krabicový průřez na Obr. 6.1 vypadá následovně: df ( h + f ) ( df / f ) + ( h + f )/ = (14) Srana 8

6. -Profily z b f ω S ω f h y S G y z Obr. 6. Průřezové charakerisiky pro kroucení -průřezů Pro symerický průřez sřed smyku je shodný s ěžišěm průřezu. Maximální hodnoa normalizované výsečové pořadnice ω = b ( h + 4 f ) (15) Výsečový saický momen S ω b ( h + f ) f = (16) 16 Momen servačnosi v prosém kroucení bf + ( h + f ) = (17) Výsečový momen servačnosi fbf ( h + f ) = (18) 4 Poznámka: pro válcované průřezy, momeny servačnosi v prosém kroucení a výsečové momeny servačnosi jsou uváděny v produkových normách nebo v kaalogu jednolivých výrobců. Hodnoy momenů servačnosi v prosém kroucení mohou bý mírně odlišné od výsledků z rovnice (17) pokud jsou vypočeny z přesnějších výrazů bez zanedbání zkosení a náběhů průřezu. Srana 9

7. Lieraura 1 Neherco D. A. e al Design of members subjec o combined bending and orsion SC Publicaion 057. The Seel Consrucion nsiue. 1989. Johnson B. G., El Darish. A. Torsion of srucural shapes. Proceedings of he American Sociey of Civil Engineers. Journal of he srucural division, Vol. 91, No ST1, February 1965. Baraka S. Caracérisiques orsionnelles des profiles à parois minces. Revue Consrucion Méallique n 1-1996. CTCM. 4 Baraka S., Bureau A. Calcul des conraines dans un élémen soumis à de la orsion. Revue Consrucion Méallique n 1-000. CTCM. 5 Calgaro J.-A. Poures à parois minces Eude du cisaillemen. Ediion HERMES. 1998. Srana 10

Qualiy Record RESOURCE TTLE NCC: Torsion Reference(s) ORGNAL DOCUMENT Name Company Dae Creaed by Alain BUREAU CTCM /1/004 Technical conen checked by Mladen Lukic CTCM /1/004 Ediorial conen checked by Technical conen endorsed by he folloing STEEL Parners: 1. UK G W Oens SC 0/06/05. France A Bureau CTCM 0/06/05. Germany C Müller RWTH 0/06/05 4. Seden A Olsson SB 0/06/05 5. Spain J Chica Labein 0/06/05 Resource approved by Technical Coordinaor G W Oens SC 09/05/06 TRANSLATED DOCUMENT This Translaion made and checked by J. Dolejš CVUT v Praze 8/7/07 Translaed resource approved by: T. Vraný CVUT v Praze 8/9/07 Naional echnical conac F. Wald CTU in Prague Srana 11