Açıklama
Bu çalışma, simetrik çift ek yerli cıvatalı birleşimin direncine yönelik bileşen tabanlı sonlu elemanlar yöntemi (CBFEM) doğrulamasına ve analitik modele (AM) odaklanmaktadır.
Analitik model
Kesmedeki cıvata direnci ve yataklamadaki plaka direnci, EN 1993-1-8:2005'in 3.6.1 bölümündeki Tab. 3.4'e göre tasarlanmıştır. Uzun birleşimler için, md. 3.8'e göre azaltma katsayısı dikkate alınmıştır. Bağlantı elemanı delikleri için azaltmalar içeren bağlı elemanların tasarım direnci, md. 3.10'a göre hesaba katılmıştır.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{ Drawing 5.2.1 Joint geometry and dimensions}}}\]
Direnç doğrulaması
CBFEM ile hesaplanan tasarım dirençleri, analitik model (AM) sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar Tab. 5.2.1'de özetlenmiştir. Parametreler cıvata malzemesi, ek yeri kalınlığı, cıvata çapı ve cıvata aralıklarıdır; bkz. Şek. 5.2.1 - 5.2.4.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.1 Sensitivity study for the bolt material}}}\]
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.2 Sensitivity study for the splice thickness}}}\]
Tab. 5.2.1 Direnç duyarlılık çalışması
Birleşim tanımı: ek yeri 150/10mm, 2×M20 cıvata aralıkları p =70, e1=50, plakalar 2×150/6mm, S235 çeliği
Birleşim tanımı: ek yeri yüksekliği 200mm, 3×M16 8,8 cıvata aralıkları p = 55mm e1 = 40mm, plakalar 2×200/t mm, S235 çeliği
Birleşim tanımı: ek yeri 120/10mm, 2×MX 8,8 cıvata, plakalar 2×120/10 mm, S235 çeliği
Birleşim tanımı: Ek yeri 200/6 mm, 3×M16 8,8 cıvata, plakalar 2×200/6mm, S235 çeliği
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.3 Sensitivity study for the bolt diameter}}}\]
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.4 Sensitivity study for the distance of bolts}}}\]
Duyarlılık çalışmalarının sonuçları Şek. 5.2.5'teki grafikte özetlenmiştir. Sonuçlar, iki hesap yöntemi arasındaki farkların %5'in altında olduğunu göstermektedir. Analitik model genel olarak daha yüksek direnç vermektedir.
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.5 Verification of CBFEM to AM for the symmetrical double splice connection}}}\]
Kıyaslama örneği
Girdiler
Bağlı eleman
- S235 çeliği
- Ek yeri 200/10 mm
Bağlayıcılar
Cıvatalar
- 3 × M16 8.8
- Aralıklar e1 = 40 mm, p = 55 mm
2 x ek yeri
- S235 çeliği
- Plaka 380×200×10
Çıktılar
- Tasarım direnci FRd = 258 kN
- Belirleyici olan bağlı ek yerinin yataklamasıdır
\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Fig. 5.2.6 Benchmark example of the bolted splices in shear}}}\]