ĆWICZENIE 1. Złącze rozciągane Zespół Konstrukcji Drewnianych 2016 / 2017 ZŁĄCZE ROZCIĄGANEGO PASA KRATOWNICY

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ĆWICZENIE 1. Złącze rozciągane Zespół Konstrukcji Drewnianych 2016 / 2017 ZŁĄCZE ROZCIĄGANEGO PASA KRATOWNICY"

Izabela Muszyńska
4 lat temu
Przeglądów:

1 ĆWICZEIE / 017 Zespół Konstrukcji Drewnianych Złącze rozciągane ZŁĄCZE ROZCIĄGAEGO PASA KRATOWICY 1

2 Polecenie 3 Zaprojektować złącze rozciągane na podstawie następujących danych: siła rozciągająca [k]: klasa drewna: C14 C16 C0 C C4 C7 C30 C35 łączniki: sworznie Sworznie o klasie 5.8 (wytrzymałości char. na rozciąganie f u,k =500 Mpa) współczynnik k mod : 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,80 0,90 1, DOBÓR ELEMETÓW STYKU

3 Dobór rodzaju styku 5 Małe siły rozciągające lub wysoka klasa drewna: Duże siły rozciągające lub niska klasa drewna: Rysunek złącza 6 Poprawny rysunek w skali znajduje się w oddzielnym pliku pdf 3

4 Klasa drewna 7 Wytrzymałość obliczeniowa 8 4

5 Współczynnik materiałowy 9 Wytrzymałość obliczeniowa 10 Wytrzymałość obliczeniowa na rozciąganie wzdłuż włókien: f k f 0,8 18 mod t,0,k t,0, d = = = 11,08 MPa = 1, 108 γm 1,3 k cm 5

6 Dobór przekrojów elementów styku 11 PIERWSZY WARUEK DOBORU minimalny przekrój poprzeczny pasa niezbędny do przeniesienia siły rozciągającej: σ A A t,0, d A netto netto β A tot tot f t,0, d f t,0, d = β A β f f tot t,0, d t,0, d * ubytek pola przekroju poprzecznego, ze wzgl. osłabienie przekroju łącznikami, przyjęto na poziomie 15% (β= 85%) 100 A tot = 106,18 cm 0,85 1,108 Dobór przekrojów elementów styku 1 DRUGI WARUEK DOBORU minimalna szerokość helementów pasa przy założonej liczbie szeregów n sz i średnicy łączników d: ( nsz 1 ) a + a4 c h, a rozstaw łączników w poprzek włókien a 4,c odległość skrajnych łączników od boku nieobciążonego 6

7 Rozstawy i odległości łączników 13 Rozstawy i odległości łączników 14 7

8 Dobór przekrojów elementów styku 15 DRUGI WARUEK DOBORU przyjęto szeregi łączników o średnicy 1 mm. Średnicę sworznia należy dobrać tak, aby możliwe było przyjęcie śruby o takiej samej średnicy. h h ( nsz 1 ) a + a4, c = ( nsz 1) 3d ( 1) = 108mm + 3d Dobór przekrojów elementów styku 16 Przekrój poprzeczny pasa musi spełniać dwa warunki: A tot 106,18 cm bp h 106,18 cm h 108mm Zalecana grubość wkładki: b w = b p Zalecana grubość nakładek: bn = 0, 75b p 8

9 Dobór przekrojów elementów styku 17 Przyjęte przekroje elementów styku: pas: x 50 x 15 wkładka: 50 x 15 nakładki: x 38 x 15 * przekroje przyjęto na podstawie tablicy sortymentu drewna. W pierwszej kolejności należy przyjmować deski i bale. 18 Wymiary tarcicy drewnianej obrzynanej ogólnego przeznaczenia 9

10 19 SPRAWDZEIE APRĘŻEŃ W ELEMETACH STYKU Obciążenie elementów styku ,5 4 1,5 4 1,5 4 1,5 4 4 siłę przekazywaną na nakładki należy zwiększyć o 50% ze względu na mimośród siły 10

11 Obciążenie elementów styku 1 1,5 1,5 1,5 1,5 siłę przekazywaną na nakładki należy zwiększyć o 50% ze względu na mimośród siły Sprawdzenie naprężeń Pas: ~80 90% wykorzystania nośności 100 k k σ p = = = = 0,990 < f t,0, d = 1,108 A b ( h d) 5 (1,5 1,) cm cm netto, p p Wkładka: ~80 90% wykorzystania nośności 50 k k σ w = = = = 0,990 < f t,0, d = 1,108 A b ( h d) 5 (1,5 1,) cm cm netto, w w akładki: ~80 90% wykorzystania nośności σ 1,5 4 1,5 4 1,5 50 n = = = = 0,977 < f t,0, d = Anetto, n bn ( h d) 3,8 (1,5 1,) cm k k 1,108 cm 11

12 3 3 WYZACZEIE LICZBY ŁĄCZIKÓW Rodzaje zniszczeń złączy 4 1

13 Wyznaczenie nośności łączników 5 Wyznaczenie nośności łączników 6 13

14 Wyznaczenie nośności łączników 7 Wyznaczenie nośności łączników 8 14

15 Wyznaczenie nośności łączników 9 Wytrzymałość charakterystyczna na docisk łącznika do drewna: f f h,0, k h,0, k h,1, k = 0,08 1 h,, k ( 0,01d ) = f = f = 0,08 1 ρ k cm ( 0,01 1) 380 = 7,4 MPa =,74 Charakterystyczny moment uplastycznienia łącznika:,6,6 M y, Rk = 0,3 fu, kd = 0, = 9593 mm = 9, 59kcm k Elementy złącza wykonane z drewna tej samej, więc: β = f h,, k f h,1, k = 1 Wyznaczenie nośności łączników 30 ośność char. łącznika dwuciętego w jednej płaszczyźnie ścinania: F v, Rk fh,1, kt1d =,74 3,8 1, = 1,50 k 0,5 fh,, ktd = 0,5,74 5,0 1, = 8,3 k f h,1, kt1d 4β ( + β ) M y, Rk 1,05 β (1 + β ) + β = = min + β fh,1, kdt1,74 3,8 1, 4 1 ( + 1) 9,59 = 1,05 1 (1 + 1) + 1 = 6,71k + 1,74 1, 3,8 β 1 1,15 M y, Rk fh,1, kd = 1,15 9,59,74 1, = 9,13 k 1+ β

16 Wyznaczenie nośności łączników 31 ośność charakterystyczna łącznika dwuciętego w jednej płaszczyźnie ścinania: F Rk v, = 6, 71k ośność obliczeniowa łącznika dwuciętego w jednej płaszczyźnie ścinania: kmodfv, Rk 0,8 6,71 Fv, Rd = = = 4, 13k γ 1,3 M Dobór liczby łączników 3 iezbędna liczba łączników: gdzie: n liczba łączników w jednym szeregu, n ef efektywna liczba łączników w jednym szeregu n tot n/ n ef przyjęto szacunkowo (dla pierwszej iteracji) 1, po wstępnym przeliczeniu wstawić wartości realne n c liczba płaszczyzn ścinania n tot n n ef n F c v, Rd 100 1, = ,13 16

17 Dobór liczby łączników 33 Przyjęto 8 łączników rozmieszczonych w dwóch szeregach w rozstawie wzdłuż włókien a 1 =10d=1 cm (a 1,min =5d) ośność grupy łączników 34 17

18 ośność grupy łączników 35 Efektywna liczba łączników w jednym szeregu: n ef n min n a 13d 4 = 4 Bardziej opłacalne są krótkie połączenia = 0, ,9 ef 4 10d 13d n = 3,6 = 3,6 ośność obliczeniowa grupy łączników: tot = nef nszncfv, Rd = 3,6 4 4,13 = 107,71k > = 100k ~80 90% wykorzystania nośności Wytyczne z P-B-03150:

19 Śruby ściągające 37 Minimalna liczba śrub ściągających: n s 3 3 = max = max = 3 5% ntot Przyjęto trzy śruby ściągające z każdej strony styku ależy przyjąć śruby tej samej średnicy co sworznie 38 4 ROZMIESZCZEIE I CHARAKTERYSTYKA ŁĄCZIKÓW 19

20 Rozstawy łączników 39 Symbol Odległości minimalne Odległości przyjęte a 1 5d=60 mm 10 mm a sworznie: 3d=36 mm *śruby: 4d=48 mm 53 mm a 3,t max(7d, 80 mm)=84 mm 90 mm a 4,c 3d=36 mm 36 mm * ze względu na zastosowanie śrub ściągających, należy uwzględnić minimalne wartości rozstawów zarówno dla sworzni jak i śrub (w przypadku, gdy wartości te są różne) UWAGA: należy sprawdzić, czy: (n sz 1)a + a 4,c = h Charakterystyka łączników 40 Długość sworznia (długości dostępnych sworzni co 10 mm): = Długość trzonu śruby: ( 10 15) mm = = mm Ld ti + 40 i = Długość gwintowanej części śruby: ( 5 10) mm = ,8 + 5, mm Lt ti + g + m + = 50 i L = L t g = = 0mm g t i i Długość wkładki i nakładek (przyjęto mm luzu w styku): ( ) ( ) Lc = n 1 a1 + a3, t + mm = = 108 mm 0

21 akrętki i podkładki 41 akrętki i podkładki 4 1

22 Rysunek złącza 43 Poprawny rysunek w skali znajduje się w oddzielnym pliku pdf 44 Strona pomocnicza W celu ułatwienia i przyspieszenia procesu sprawdzania projektów, na ostatniej stronie projektu proszę zamieścić wartości następujących danych przyjętych do obliczeń typ przekroju (z jednym pasem lub dwoma) grubość pasa grubość wkładki (ewentualnie) grubość nakładki szerokość złącza n sz -liczba szeregów łączników n 1 -liczba łączników w jednym szeregu d - średnica łącznika g - grubość nakrętki m - grubość podkładki f u.k -wytrzymałość stali na rozciąganie (wg EC3-1-8) L d -długość sworznia L t -długość trzonu śruby L g -długość gwintowanej części śruby L c - długość wkładek i nakładek (całego złącza) oraz przyjęte rozstawy łączników. [-] [szt.] [szt.] [MPa]

23 45 iniejsze materiały są własnością Zespołu Konstrukcji Drewnianych Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Rozpowszechnianie, kopiowanie i wykorzystywanie bez zgody autorów zabronione. 3

Podobne dokumenty

ĆWICZENIE 1. Złącze rozciągane Zespół Konstrukcji Drewnianych 2016 / 2017 ZŁĄCZE ROZCIĄGANEGO PASA KRATOWNICY

ĆWICZENIE 1. Złącze rozciągane Zespół Konstrukcji Drewnianych 2016 / 2017 ZŁĄCZE ROZCIĄGANEGO PASA KRATOWNICY ĆWICZEIE 1 016 / 017 Zespół Konstrukcji Drewnianych Złącze rozciągane ZŁĄCZE ROZCIĄGAEGO PASA KRATOWICY 1 Polecenie 3 Zaprojektować złącze rozciągane na podstawie następujących danych: siła rozciągająca