ĆWICZEIE 1 2016 / 2017 Zespół Konstrukcji Drewnianych
Złącze rozciągane 2 ZŁĄCZE ROZCIĄGAEGO PASA KRATOWICY
Polecenie 3 Zaprojektować złącze rozciągane na podstawie następujących danych: siła rozciągająca [k]: 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 klasa drewna: C14 C16 C20 C22 C24 C27 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 1,10
1 DOBÓR ELEMETÓW STYKU
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
Klasa drewna 7
Wytrzymałość obliczeniowa 8
Współczynnik materiałowy 9
Wytrzymałość obliczeniowa 10 Wytrzymałość obliczeniowa na rozciąganie wzdłuż włókien: k f 0,8 18 mod t,0,k ft,0,d 11,08 γm 1,3 MPa
Dobór przekrojów elementów styku 11 PIERWSZY WARUEK DOBORU minimalny przekrój poprzeczny pasa niezbędny do przeniesienia siły rozciągającej: A A t,0, d A netto netto A tot tot f t,0, d f t,0, d A f f tot t,0, d t,0, d A tot * ubytek pola przekroju poprzecznego, ze wzgl. osłabienie przekroju łącznikami, przyjęto na poziomie 15% (β= 85%) 100 106,18cm 0,851,108 2
Dobór przekrojów elementów styku 12 DRUGI WARUEK DOBORU minimalna szerokość h elementów pasa przy założonej liczbie szeregów n sz i średnicy łączników d: nsz 1 a2 2a4 c h, a 2 rozstaw łączników w poprzek włókien a 4,c odległość skrajnych łączników od boku nieobciążonego
Rozstawy i odległości łączników 13
Rozstawy i odległości łączników 14
Dobór przekrojów elementów styku 15 DRUGI WARUEK DOBORU przyjęto 2 szeregi łączników o średnicy 12 mm. Średnicę sworznia należy dobrać tak, aby możliwe było przyjęcie śruby o takiej samej średnicy. h h nsz 1 a2 2a4, c nsz 1 3 2 1 312 2312 108mm d 23d
Dobór przekrojów elementów styku 16 Przekrój poprzeczny pasa musi spełniać dwa warunki: A tot 2 2 106,18cm 2bp h 106,18cm h 108mm Zalecana grubość wkładki: bw b p Zalecana grubość nakładek: bn 0, 75b p
Dobór przekrojów elementów styku 17 Przyjęte przekroje elementów styku: pas: 2 x 50 x 125 wkładka: 50 x 125 nakładki: 2 x 38 x 125 * przekroje przyjęto na podstawie tablicy sortymentu drewna. W pierwszej kolejności należy przyjmować deski i bale.
Wymiary tarcicy drewnianej obrzynanej ogólnego przeznaczenia 18
2 SPRAWDZEIE APRĘŻEŃ W ELEMETACH STYKU
Obciążenie elementów styku 20 2 2 4 4 4 1,5 4 1,5 4 4 2 2 4 1,5 4 1,5 siłę przekazywaną na nakładki należy zwiększyć o 50% ze względu na mimośród siły
Obciążenie elementów styku 21 2 1,5 2 1,5 2 1,5 2 1,5 siłę przekazywaną na nakładki należy zwiększyć o 50% ze względu na mimośród siły
Sprawdzenie naprężeń 22 Pas: ~80 90% wykorzystania nośności 2 2 2 2 100000 9,90 MPa f 11,08 MPa p t,0, d Anetto, p 2 bp( h 2 d) 2 50 (125 2 12) 9,90 11,08 0,89 Wkładka: ~80 90% wykorzystania nośności 2 2 50000 9,90MPa f 11,08 MPa w t,0, d Anetto, w bw ( h 2 d) 50 (125 2 12) 9,90 11,08 0,89 akładki: ~80 90% wykorzystania nośności 1,5 2 1,5 2 4 4 1,5 50000 9,77MPa f 11,08 MPa n t,0, d 2Anetto, n 2 bn ( h 2 d) 2 38 (125 2 12) 9,77 11,08 0,88
3 WYZACZEIE LICZBY ŁĄCZIKÓW
Rodzaje zniszczeń złączy 24
Wyznaczenie nośności łączników 25
Wyznaczenie nośności łączników 26
Wyznaczenie nośności łączników 27
Wyznaczenie nośności łączników 28
Wyznaczenie nośności łączników 29 Wytrzymałość charakterystyczna na docisk łącznika do drewna: f f f 0,082 10,01d f h,0, k h,1, k h,2, k k h,0, k 0,082 10,0112 380 27,42 MPa Charakterystyczny moment uplastycznienia łącznika: 2,6 2,6 M y, Rk 0,3 fu, kd 0,3 50012 95932 mm Elementy złącza wykonane z drewna tej samej, więc: f f h,2, k h,1, k 1
30 ośność char. łącznika dwuciętego w jednej płaszczyźnie ścinania: Wyznaczenie nośności łączników d f M dt f M d t f d t f d t f F k h Rk y k h Rk y k h k h k h Rk v 9130 12 27,42 95932 2 1 1 1 2 1,15 2 1 2 1,15 6710 1 38 12 27,42 95932 1) (2 1 4 1) (1 1 2 1 2 12 38 27,42 1,05 ) (2 4 ) (1 2 2 1,05 8230 12 50 27,42 0,5 0,5 12500 12 38 27,42 min,1,, 2 2 1,1,, 1,1, 2,2, 1,1,, Zespół Konstrukcji Drewnianych IL PW
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: kmod Fv, Rk 0,8 6,71 Fv, Rd 4, 13k 1,3 M
Dobór liczby łączników 32 iezbędna liczba łączników: n tot n n ef n c F v, Rd gdzie: n liczba łączników w jednym szeregu, n ef efektywna liczba łączników w jednym szeregu n / n ef przyjęto szacunkowo (dla pierwszej iteracji) 1,2 po wstępnym przeliczeniu wstawić wartości realne n c liczba płaszczyzn ścinania n tot 100 1,2 44,13 7.26
Dobór liczby łączników 33 Przyjęto 8 łączników rozmieszczonych w dwóch szeregach w rozstawie wzdłuż włókien a 1 =10d=120 mm (a 1,min =5d)
ośność grupy łączników 34
ośność grupy łączników 35 Efektywna liczba łączników w jednym szeregu: n ef n min n a 13d 0,9 4 1 4 4 0,9 4 Bardziej opłacalne są krótkie połączenia 10d n 3,26 13d ef 3,26 ośność obliczeniowa grupy łączników: tot nef nszncfv, Rd 3,26244,13 107,71k 100k ~80 90% wykorzystania nośności
Wytyczne z P-B-03150:2000 36
Śruby ściągające 37 Minimalna liczba śrub ściągających: n s 3 max 25% n tot 3 max 2 3 Przyjęto trzy śruby ściągające z każdej strony styku ależy przyjąć śruby tej samej średnicy co sworznie
4 ROZMIESZCZEIE I CHARAKTERYSTYKA ŁĄCZIKÓW
Rozstawy łączników 39 Symbol Odległości minimalne Odległości przyjęte a 1 5d=60 mm 120 mm a 2 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 2 + 2a 4,c = h
Charakterystyka łączników 40 Długość sworznia (długości dostępnych sworzni co 10 mm): Długość trzonu śruby: Długość gwintowanej części śruby: 10 15mm 350 238 14 mm Ld ti 240 i Długość wkładki i nakładek (przyjęto 2 mm luzu w styku): 5 10mm 226 24 10,8 5,2 mm Lt ti 2g m 250 i L L t g 250 226 4 20mm g t i i Lc 2 n 1 a1 2a3, t2mm 2 4 1 120 290 2 1082 mm
akrętki i podkładki 41
akrętki i podkładki 42
Rysunek złącza 43 Poprawny rysunek w skali znajduje się w oddzielnym pliku pdf
Strona pomocnicza 44 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. [-] [mm] [mm] [mm] [mm] [szt.] [szt.] [mm] [mm] [mm] [MPa] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
45 iniejsze materiały są własnością Zespołu Konstrukcji Drewnianych Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Rozpowszechnianie, kopiowanie i wykorzystywanie bez zgody autorów zabronione.