6_Előadás.sm
DEBRECENI EGYETEM, MŰSZAKI KAR, ÉPÍTŐMÉRNÖKI TANSZÉK
Acélszerkezetek II
VI. Előadás Rácsos tartók hegesztett kapcsolatai.
- Tönkremeneteli módok - Méretezési kérdések - Csomóponti kialakítások
Összeállította: Dr. Radnay László PhD. - főiskolai docens DE-MK Minden jog fenntartva!
Kizárólag oktatási célra használható fel!
1 / 37
6_Előadás.sm
Övrúd övlemez képlékeny törése - Zártszelvényű övrúdnál lehet mértékadó
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
2 / 37
6_Előadás.sm
Övrúd gerincének helyi horpadása vagy folyása
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások 3 / 37
6_Előadás.sm
Övrúd nyírási tönkremenetel
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
4 / 37
6_Előadás.sm
Öv egy részének kiszakadása
Zártszelvény, esetleg körszelvény jellemző tönkremeneteli formája.
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
5 / 37
6_Előadás.sm
Varratszakadás az öv deformációja miatt kialakult feszültségcsúcsok miatt
Eltérő deformációk zártszelvény és I szelvény esetén.
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
6 / 37
6_Előadás.sm
Nyomott övrúd, vagy rácsrúd helyi horpadása
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
7 / 37
6_Előadás.sm
A kapcsolatok méretezéséhez adott képletek érvényességi tartománya: - Zártszelvények anyagminősége nem lehet nagyobb S460-nál. - S355 anyagminőség felett az ellenállások értékét 0,9-cel szorozni kell. - Az alkalmazott zártszelvények falvastagsága 2,5-25 mm között van. - A csatlakozó rudak közötti legkisebb szög 30 fok. - Hézagos kapcsolat esetén a hézag nagyobb, mint a csatlakozó récsrudak falvastagságainak összege. - Átfedő csomópontoknál az átfedés 25-100% között van. - A kisebb szélességű, falvastagságú rácsrúd fed rá a másikra.
8 / 37
6_Előadás.sm
Hézagos N vagy K kapcsolat méretezése RHS öv, RHS rács (példa: fent, balról a 4. csp.)
γ
M5
1
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
Öv geometriai adatai: h t
0 0
120 mm
b
0
120 mm
W
el0
120,1 cm
3
t
1 1
0
34,87 cm
2
f
355
y0
60 mm 4 mm
b f
y1
1
Húzott rácsrúd geometriai adatai:
80 mm 355
h
N mm
N mm
8 mm
Nyomott rácsrúd geometriai adatai: h
A
t 2 9 / 37
2 2
50 mm 3 mm
b f
2
y2
80 mm 355
N mm
2
2
6_Előadás.sm
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
N N N
pEd 1Ed 2Ed
750 kN
N
0Ed
175 kN
θ
186,86 kN
θ
1 2
888,89 kN
e
30 mm
90 deg
M
42 deg
M 10 / 37
Szerkesztés alapján
0Edössz 0Edössz
N
0Ed
N
pEd
4,1667 kN m
e
6_Előadás.sm
W A
el0 0
120,1 cm
34,87 cm
2 M
M
3
0Ed
0Edössz 2
Ez most igaz, mert a csp. két oldalán az övrúd szelvénye, és hálózati hossza is azonos egyéb esetben merevségek arányában kell osztani!
A csp. környezetében az övben ébredő maximális feszültség N σ
0Ed
0Ed A 0
M
0Ed
W
el0 N σ 272,2622 0Ed 2 mm
A legnagyobb nyomófeszültséget keressük!
Feszültségarány σ n
0Ed 1 f γ y0 M5
n 0,7669
Előjeles mennyiség! A nyomófeszültség a pozitív.
11 / 37
6_Előadás.sm
Geometriai feltételek ellenőrzése Övrúd - rácsrúd szélességének aránya b b b b
1
b 0,6667
, 0,35
és
0 2
0,1 0,01
t
0 0
0,6667
0
Rácsrudak lemezeinek karcsúsága nyomott rácsrúd b t h t
1
20
, 35
min. Class2
1 1
15
1
húzott rácsrúd b t h t
2
26,6667
2 2
, 35
16,6667
2 12 / 37
0,25
6_Előadás.sm
Rudak alakjának ellenőrzése h b h b h b
0
1
0,5 , 2,0
0 1
0,75
1 2
0,625
2
Övrudak lemezeinek karcsúsága b t
h t
0
15
, 35
min. Class2
15
, 35
min. Class2
0
0 0
13 / 37
6_Előadás.sm
A hézag ellenőrzése g g
min min
t
1
t
2
7 mm
alkalmazott hézag: b
g
alk
30 mm
h h 2 1 2 4 b 0 β 0,5625 β
1
b
g 0,5 1 β
0,2188
, ,
alk 0,25 b 0
14 / 37
, ,
1,5 1 β
0,6562
6_Előadás.sm
Segédmennyiségek n 0,7669 b
Az övrúd keresztmetszeti kihasználtságától függ.
h h 2 1 2 4 b 0 β 0,5625 β
h η η
1 1
η
2 2
1
b
0 0,5 h
η
b
1
Szelvénytípustól függő segédmennyiség. Rácsrudanként számítani kell!
2
b
0 0,4167
b
0 2 t 0 γ 7,5 γ
A csomópont jellegétől és a szelvénytípustól függő segédmennyiség.
Szelvénytípustól függő segédmennyiség. Övrúdra kell kiszámítani!
15 / 37
6_Előadás.sm
Övrúd övlemez képlékeny törése Segédmennyiség k
k
n
n
min
1,3
0,4 n β 1
0,7546
Az övben fellépő feszültségtől függ. Húzófeszültség esetén mindenképp 1! Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
8,9 k N
N
N
1Rd
1Rd
1Ed
f t n y0 0 sin θ 1
2
γ
8,9 k
1 β γ M5
N
235,0617 kN
N
175 kN
N
16 / 37
2Rd
2Rd
2Ed
f t n y0 0 sin θ 2
351,2941 kN
186,86 kN
2
γ β
1 γ M5
6_Előadás.sm
Övrúd nyírási tönkremenetel 1
α
2 alk 2 3 t 0
4 g 1
α 0,225 A
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
f
N
1Rd
N
N
1Rd
1Ed
A y0 v 3 sin θ
1 γ M5 1
f
N
2Rd
437,7966 kN
N
175 kN
N
2Rd
2Ed
A y0 v 3 sin θ
1 γ M5 2
654,2768 kN
186,86 kN
17 / 37
A
v v
2 h
0
α b
0
t
2136,0169 mm
0
2
6_Előadás.sm
Övrúd nyírási keresztmetszeti ellenállása, ill. a keletkező igénybevétel (ellenőrzés): A h 0 0 f y0 b h A h 0 0 2 0 0 ahol, γ 1 V 1743,5 mm M0 plRd 3 γ b h M0 0 0 V
plRd
357,3466 kN
N V
V
max
Ed
N
1Ed 2Ed
sin θ sin θ
1 2
175 kN
Ed
Az öv nyírás miatt csökkentett ellenállása normálerővel szemben: V A N
0
A
v
f
y0
0Rd N
N
0Rd
0Ed
A
v
f
γ
y0
1
V
2 Ed
plRd
M5
Ellenőrzéshez: A
1140,733 kN
888,89 kN
f 0 y0 1237,885 kN γ M0
Övrúd km. képl. húzási teherbírása 18 / 37
6_Előadás.sm
Rácsrúd tönkremenetel
b
b
b
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
b
f N N
N
y1
t
1
2 h
1Rd 1Rd
1Ed
1
4 t γ
1
b
1
b
f
eff1
N
M5
374,88 kN
N
175 kN
N
19 / 37
y2
eff1
eff1
eff2
eff2
t
2
2Rd
2Ed
min
80 mm f t 10 y0 0 b 2 b f t 0 y2 2 t 0 b 2
min
80 mm
2 h
2Rd
f t 10 y0 0 b 1 b f t 0 y1 1 t 0 b 1
2
4 t γ
264,12 kN
186,86 kN
M5
2
b
2
b
eff2
6_Előadás.sm
Öv egy részének kiszakadása
b
b
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
β 0,5625 , ,
f
N
N N
1Rd
1Rd 1Ed
t y0 0 3 sin θ
1
1 γ
1
ep1
ep2
min
53,3333 mm
min
0,8667 b
2 h
1 sin θ 1
b
ep1
b
1
b
ep2
10 b 1 b 0 t 0 b 1
10 b 2 b 0 t 0 b 2
53,3333 mm
f
1 ep1 γ M5
N
415,3843 kN
N
175 kN
N 20 / 37
2Rd
2Rd 2Ed
t y0 0 3 sin θ
2 h
2
692,9422 kN 186,86 kN
2 sin θ 2
b
2
b
1 ep2 γ M5
6_Előadás.sm
21 / 37
6_Előadás.sm
Átfedéses N vagy K kapcsolat méretezése RHS öv, RHS rács (fent, balról az első csp.)
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások Öv geometriai adatai: h t
0 0
120 mm
b
0
120 mm
W
el0
120,1 cm
3
t A
1 1 1
0
34,87 cm
2
f
355
y0
80 mm
b
4 mm 11,75 cm
f 2
y1
1
Húzott rácsrúd geometriai adatai:
80 mm 355
h
N mm
N mm
8 mm
Nyomott rácsrúd geometriai adatai: h
A
t 2 A 22 / 37
2 2 2
100 mm
b
4 mm 14,95 cm
f 2
2
y2
100 mm 355
N mm
2
2
6_Előadás.sm
Acélszerkezetek 2. Speciális eljárások
N N N
pEd 1Ed 2Ed
0 kN
N
0Ed
300 kN
θ
411,08 kN
θ
1 2
305,56 kN
e
0 mm
90 deg
M
42 deg
M 23 / 37
Szerkesztés alapján
0Edössz 0Edössz
N
0Ed
0 kN m
N
pEd
e
6_Előadás.sm
W A
el0 0
120,1 cm
34,87 cm
2
M M
3
0Ed
0Edössz 2
Ez most igaz, mert a csp. két oldalán az övrúd szelvénye, és hálózati hossza is azonos egyéb esetben merevségek arányában kell osztani!
A csp. környezetében az övben ébredő maximális feszültség N σ
0Ed
0Ed A 0
M
0Ed
W
el0 N σ 87,6283 0Ed 2 mm
A legnagyobb nyomófeszültséget keressük!
Feszültségarány σ n
0Ed 1 f γ y0 M5
n 0,2468
Előjeles mennyiség! A nyomófeszültség a pozitív.
24 / 37
6_Előadás.sm
Geometriai feltételek ellenőrzése Övrúd - rácsrúd szélességének aránya b b b b
1
0,6667
, 0,25
0 2
0,8333
0
Rácsrudak lemezeinek karcsúsága nyomott rácsrúd b t h t
1
20
min. Class1
1 1
20
1
húzott rácsrúd b t h t
2
25
2 2
, 35
25
2 25 / 37
6_Előadás.sm
Rudak alakjának ellenőrzése h b h b h b
0
1
0,5 , 2,0
0 1
1
1 2
1
2
Övrudak lemezeinek karcsúsága b t
h t
0
15
min. Class2
15
min. Class2
0
0 0
26 / 37
6_Előadás.sm
Az átfedés ellenőrzése
λ λ
b b
80 mm
q
48,1 mm
Kiszerkesztett csomópontról mért értékek.
q 100 p
ov ov
p
60,125
1 2
25 λ
b 0,8
0,75
100
ov
b
1
1
Mindig a kisebb méretű rácsrúd a ráfedő.
2
27 / 37
6_Előadás.sm
Rácsrúd tönkremenetel segédmennyiségek
b
b
b
b
eff1
eff1
eov1
eov1
min
f t 10 y0 0 b 1 b f t 0 y1 1 t 0 b 1
80 mm
min
32 mm
b
b f t 10 y2 2 b 1 b f t 2 y1 1 t 2 b 1
b
b
eff2
eff2
eov2
eov2
28 / 37
min
f t 10 y0 0 b 2 b f t 0 y2 2 t 0 b 2
100 mm
min
50 mm
f t 10 y1 1 b 2 b f t 1 y2 2 t 1 b 2
6_Előadás.sm
Ráfedő rúd kapcsolati ellenállása: N
if λ
1Rd
ov
25
λ
50
ov
λ
f
y1
t
1
b
eff1
b
ov 2 h 4 t eov1 50 1 1 γ M5
else if λ
50 λ 80 ov ov f t b b 2 h 4 t y1 1 eff1 eov1 1 1 γ M5 else if λ 80 λ 100 ov ov f t b b 2 h 4 t y1 1 1 eov1 1 1 γ M5 else 0N
N N
1Rd 1Ed
363,52 kN
ahol: N
N
2Rd
300 kN N N
2Rd 2Ed
A
1Rd f 1 y1 γ M0
A
2 y2 γ M0
462,5212 kN 411,08 kN
29 / 37
f
A
A
f 1 y1 417,125 kN γ M0
f 2 y2 530,725 kN γ M0 A rácsrudak képl. km.-i ell.
6_Előadás.sm
30 / 37
6_Előadás.sm
T kapcsolat méretezése RHS öv, RHS rács (a támasz feletti csomópont ellenőrzése) Öv geometriai adatai: h t
0 0
120 mm
b
120 mm
0
W
el0
120,1 cm
3
A
0
34,87 cm
2
8 mm
Rácsrúd geometriai adatai: h t A
N
1 1 1
80 mm
b
4 mm 11,75 cm
pEd
0 kN
f
y1
80 mm
1
N
355
mm
2
N
0Ed
2
0 kN
N
1Ed
300 kN 31 / 37
θ
1
90 deg
f
y0
355
N mm
2
6_Előadás.sm
A csp. környezetében az övben ébredő maximális feszültség N
0Ed A 0 N σ 0 0Ed 2 mm σ
0Ed
A legnagyobb nyomófeszültséget keressük!
Feszültségarány σ n
0Ed 1 f γ y0 M5
n 0
Előjeles mennyiség! A nyomófeszültség a pozitív.
32 / 37
6_Előadás.sm
Geometriai feltételek ellenőrzése Övrúd - rácsrúd szélességének aránya b b
1
0,6667
, 0,25
0
Rácsrudak lemezeinek karcsúsága nyomott rácsrúd b t h t
1
20
, 35
min. Class2
1 1
20
1
húzott rácsrúd b t h t
1
20
1 1
, 35
20
1
33 / 37
6_Előadás.sm
Rudak alakjának ellenőrzése h b h b
0
1
0,5 , 2,0
0 1
1
1
Övrudak lemezeinek karcsúsága b t
h t
0
15
, 35
min. Class2
15
, 35
min. Class2
0
0 0
34 / 37
6_Előadás.sm
Segédmennyiségek n 0
Az övrúd keresztmetszeti kihasználtságától függ.
b β
b
1
A csomópont jellegétől és a szelvénytípustól függő segédmennyiség.
0
β 0,6667 h η η
1 1
b
η
2 2
0
2
b
0 0,8333
b
0 2 t 0 γ 7,5 γ
Szelvénytípustól függő segédmennyiség. Rácsrudanként számítani kell!
0,6667 h
η
1
Szelvénytípustól függő segédmennyiség. Övrúdra kell kiszámítani!
35 / 37
6_Előadás.sm
Övrúd övlemez képlékeny törése Segédmennyiség k
k
n
n
min
1,3
0,4 n β 1
1
Az övben fellépő feszültségtől függ. Húzófeszültség esetén mindenképp 1!
β 0,6667 k N
N N
1Rd
1Rd 1Ed
β 0,85
2 f t γ n y0 0 1 β sin θ 1
2 β sin θ
4
1 β
1
679,9668 kN 300 kN
36 / 37
1 γ M5
6_Előadás.sm
A rácsrudakat bekötő varratot minden esetben ellenőrizni kell a fenti vizsgálatokon túl!
37 / 37
