Dokument: SX34a-CZ-EU Strana z 8 Řešený příklad: Šroubový přípoj taženého úhelníku ztužidla ke Příklad ukazuje posouzení šroubového přípoje taženého úhelníku ztužidla ke, který je přivařen ke stojině sloupu. Jsou použity nepředpjaté šrouby, kategorie A: šrouby namáhané na střih a na otlačení. Tyto způsoby přípojů jsou typické pro ztužidla ze zkřížených diagonál jak v obvodových stěnách, tak ve střechách, k přenesení účinků vodorovného zatížení od větru v podélném směru na jednopodlažní budovu. To je zobrazeno na SS48 SS48 Z důvodu vyloučení excentricity zatížení vneseného do základu, je osa úhelníku ve svislé rovině procházející osou sloupu a patního plechu a styčníkový plech je umístěn co nejblíže k rovině s těžišťovou osou sloupu. Tab.. Způsoby porušení přípoje ztužidla Způsob porušení Šrouby ve střihu Šrouby v otlačení (na rameni úhelníku) Úhelník v tahu Návrh svaru Únosnost prvku N Rd, N Rd,2 N Rd,3 a
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 2 z 8 Přípoj ztužidla Detaily Obr.. ukazuje, že úhelník 2x8x2 je připojen ke přes delší rameno. Obr.. Detail šroubového přípoje: půdorys a pohled Obvyklou praxí je minimalizovat excentricitu mezi prutem ztužidla a osou sloupu. Styčníkový plech je přivařen ke stojině sloupu a k patnímu plechu oboustrannými koutovými svary (viz obr..). Jelikož kotevní šrouby jsou v ose sloupu, tak zde vzniká jistá excentricita, což je daleko lepší než mít rovinu ztužidla v ose pásnic sloupu. Hlavní údaje o spoji Konigurace Sloup Prut ztužení Typ přípoje Úhelník ke přivařenému ke stojině sloupu HEB 3, S275 Úhelník 2 8 2, S275 Přípoj úhelníku na styčníkový plech pomocí nepředpjatých šroubů Kategorie A: Šrouby namáhané na střih a na otlačení Styčníkový plech 25 3 5, S275 Šrouby M2, jakost 8.8 Svary Styčníkový plech ke stojině sloupu: koutový svar, a 4 mm (viz bod 4). Styčníkový plech k patnímu plechu: koutový svar, a 4 mm (viz bod 4).
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 3 z 8 Sloup HEB 3, S275 Výška h c 3 mm Šířka b c 3 mm Tloušťka stojiny t w,c mm Tloušťka pásnice t,c 9 mm Poloměr zaoblení r 27 mm Plocha A c 49, cm 2 Moment setrvačnosti I y 257 cm 4 Výška mezi zaobleními d c 28 mm Mez kluzu y,c 275 N/mm 2 Mez pevnosti u,c 43 N/mm 2 Úhelník 2 8 2, S275 Výška h ac 2 mm Šířka b ac 8 mm Tloušťka úhelníku t ac 2 mm Poloměr zaoblení r mm Poloměr zaoblení r 2 5,5 mm Plocha A ac 22,7 cm 2 Moment setrvačnosti I y 322,8 cm 4 Mez kluzu y,ac 275 N/mm 2 Mez pevnosti u,ac 43 N/mm 2
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 4 z 8 Styčníkový plech 25 3 5, S275 Výška h p 3 mm Šířka b p 25 mm Tloušťka t p 5 mm Mez kluzu y,p 275 N/mm 2 Mez pevnosti u,p 43 N/mm 2 Směr přenosu zatížení () Počet šroubů v řadě n 3 Vzdálenost krajního šroubu e l 5 mm Rozteče mezi šrouby p l 8 mm Směr kolmý k přenosu zatížení (2) Počet řad šroubů n 2 Okraj připojovaného ramene od osy šroubů e 2 8 mm Šrouby M2, 8.8 Celkový počet šroubů ( n n n2 ) n 3 Plocha jádra šroubu A s 245 mm 2 Průměr dříku d 2 mm Průměr otvoru d o 22 mm Průměr podložky d w 37 mm Mez kluzu yb 64 N/mm 2 Mez pevnosti ub 8 N/mm 2 Dílčí součinitele γ M,,25 (pro únosnost šroubů ve střihu) γ M2 Návrhová centrická tahová síla v úhelníku připojenému ke styčníkovému plechu. 25 kn N Ed
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 5 z 8 Šrouby ve střihu N Rd, nf v,rd uba 8 245 3 F v, Rd αv,6 94,8 kn γ,25 M,2 Tab.3.4. N Rd, 3 94,8 282 kn 2 Šrouby v otlačení (v rameni úhelníku) Pozn.: Jestliže je tloušťka ramene úhelníku, 2 mm, menší než tloušťka styčníkového plechu, 5 mm, a vzdálenost krajního šroubu je 5 mm nebo větší, posuzuje se pouze připojené rameno úhelníku na otlačení. N Rd,2 nf b,rd kα b F b,rd γ u,ac M2 dt ac Tab.3.4. Všechny šrouby e 2 k min 2,8,7; 2, 5 d e2 8 2,8,7 2,8,7 8,48 d 22 k min( 8,48; 2,5) 2, 5 Krajní šroub: e ub α b min ; ;, 3d u,ac e 5 3 22 3d ub u,ac,76 8,86 43 α min(,76;,86;,), 76 b 2,5,76 43 2 2 3 F b, Rd,end bolt 56,9 kn,25
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 6 z 8 Vnitřní šrouby: p ub α b min ; ;, 3d 4 u,ac p 8 4 3 22 4 3d u,ac 8 43 ub,86,96 α min(,96;,86;,), 96 b 2,5,96 43 2 2 3 F b, Rd,interior bolt 98, kn,25 Síla v otlačení krajního šroubu a vnitřního šroubu je větší než síla šroubu ve střihu. Nejnižší hodnota síly v otlačení šroubu v přípoji je uvažována pro všechny šrouby. 3.7() N 3 56,9 Rd,2 47kN 3 Úhelník v tahu β3a N Rd,3 γ net M2 2,5d 2,5 22 55 mm u 3..3 5d 5 22 mm 2,5d < d < p 5 β 3 muže být stanoveno lineární interpolací: β 3, 59 A net A t d ac 227 2 22 26 mm 2 N 3 Rd,3,59 26 43,25 47 kn
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 7 z 8 4 Návrh svaru Svar se navrhuje takto: Styčníkový plech je přivařen ke stojině sloupu a k patnímu plechu oboustrannými koutovými svary. Postup k určení tloušťky oboustranného koutového svaru je stejný jak pro přípoj styčníkového plechu ke stojině sloupu tak pro přípoj styčníkového plechu k patnímu plechu. Následující výpočet ukazuje návrh svaru mezi styčníkovým plechem a patním plechem. Je možné zajistit plnou únosnost oboustranných koutových svarů podle zjednodušených doporučení, viz SN7, avšak takový přístup je pro tento případ příliš konzervativní. Držet se doporučeného postupu znamená navrhnout velikost průřezu svaru a zkontrolovat, zda vyhovuje požadavku únosnosti. Zde navrženo a 4 mm Návrhová únosnost oboustranného svaru podle zjednodušené metody je: N Rd, w,hor 2 F l w, Rd SN7 4.5.3.3 F w, Rd vw, d a vw, d u 3 43 3 2 233,66 N/mm β γ,85,25 w M2 F w, Rd 233,66 4 934,6 N/mm 3 N Rd, w,hor 2 934,6 25 467 kn Přenáší vodorovnou složku síly ztužidla, která je: N NEd sin 4 25 sin 4 Ed, hor 6kN Takže vodorovný svar vyhovuje. Podobný přístup platí pro svislý svar (styčníkový plech je přivařen ke stojině sloupu).
Dokument: SX34a-CZ-EU Strana 8 z 8 5 Závěr Následující tabulka shrnuje hodnoty únosnosti pro kritické způsoby porušení. Rozhodující hodnota pro spoj (tj. minimální hodnota) je vytištěna tučně. Tab.5. Výsledné hodnoty únosnosti ve šroubovém přípoji ztužidla Způsob porušení Složka únosnosti Šrouby ve střihu N Rd, 282 kn Šrouby v otlačení ramene úhelníku N Rd,2 47 kn Úhelník v tahu N Rd,3 47 kn Některé způsoby porušení nejsou kontrolovány. Např. styčníkový plech ztužidla v tahu není kontrolován, poněvadž jeho tloušťka je větší než tloušťka úhelníku, a proto by úhelník selhal dřív než styčníkový plech.
SX34a-CZ-EU Quality Record RESOURCE TITLE Example: Bolted connection o an angle brace in tension to a gusset plate Reerence(s) ORIGINAL DOCUMENT Name Company Date Created by Edurne Nuñez Labein 4/9/6 Technical content checked by Jose A Chica Labein 4/9/6 Editorial content checked by Technical content endorsed by the ollowing STEEL Partners:. UK G W Owens SCI 4/9/6 2. France A Bureau CTICM 3/7/6 3. Sweden B Uppeldt SBI 3/7/6 4. Germany C Müller RWTH 29/6/6 5. Spain J Chica Labein 4/9/6 Resource approved by Technical Coordinator G W Owens SCI 2/9/6 TRANSLATED DOCUMENT This Translation made and checked by: T. Rotter CTU in Prague 25/6/7 Translated resource approved by: T. Vraný CTU in Prague 28/8/7 National technical contact: F. Wald CTU in Prague Strana 9