Òmbinari la elemente cu sectiune tubulara

8/3/2019 ÒMBINARI LA ELEMENTE CU SECTIUNE TUBULARA

http://slidepdf.com/reader/full/ombinari-la-elemente-cu-sectiune-tubulara 1/44

ÎMBINĂRI LA ELEMENTECU SECŢIUNE TUBULARĂ



INTRODUCERE• Tehnologia de îmbinare joacă un rol important asupra

performanţelor structurilor cu secţiuni tubulare. Trebuie f ăcută o

distincţie între elementele cu secţiune tubular ă circular ă (CHS) şirectangular ă (RHS), deoarece comportarea nodurilor, de exemplucomportarea locală a elementelor, este diferită.

• Pentru noduri grindă-stâlp cu elemente cu secţiuni tubulare, cum ar fi grinzi şi stâlpi din RHS sau stâlp din RHS şi grindă din profile I sau

H, este posibilă folosirea tehnologiei cu şuruburi oarbe.• Norma europeană [EN 1993-1-8: 2006] Capitolul 7 furnizează regulidetaliate de aplicare pentru a determina rezistenţele statice alenodurilor uniplanare şi multiplanare, la grinzi cu zăbrele realizate dinelemente cu secţiuni tubulare circulare, pătrate sau rectangulare, şiale nodurilor uniplanare, la grinzi cu z

ăbrele compuse din combina

ţii

de secţiuni tubulare şi secţiuni deschise.



• Rezistenţele statice ale nodurilor sunt exprimate carezisten

ţe de calcul maxime axiale

şi/sau momente

pentru zăbrele.• Regulile de aplicare sunt valabile atât pentru secţiuni

laminate tubulare din EN 10210, cât şi pentru secţiuni

tubulare formate la rece din EN 10219, dacădimensiunile secţiunilor tubulare respectă cerinţelenecesare.

• Grosimea nominală de perete a secţiunii tubulare este

limitată la minimum 2,5 mm şi nu va fi mai mare decât 25mm, dacă nu se iau măsuri speciale care să asigure căproprietăţile grosimii materialului vor fi adecvate.



CALCULUL ÎMBINĂRILOR CU

SECŢIUNI TUBULARE• Rezistenţa de calcul a nodurilor

realizate între elemente cu

secţiune tubular ă şi a nodurilor realizate între elemente cusecţiune tubular ă şi deschisă,trebuie să se bazeze pe unul dinurmătoarele moduri de cedare:

– a) Cedare la faţa tălpii – b) Cedare a pereţilor laterali ai

tălpii (sau cedarea inimii tălpii) – c) Cedare prin forfecarea tălpii;

– d) Cedare la forfecare prinstr ăpungere – e) Cedare a zăbrelei – f) Cedare prin voalare locală a



a) Cedare la faţa tălpii (cedare

plastică a feţei tălpii) sau plastificareatălpii (cedare plastică a secţiunii tălpii);b) Cedare a pereţilor laterali ai tălpii(sau cedarea inimii tălpii) princurgere, str ăpungere sau instabilitate

(strivire sau voalare a pereţilor lateraliai tălpii) sub efectul de compresiune alzabrelei;c) Cedare prin forfecarea tălpii;d) Cedare la forfecare prinstr ăpungere a peretelui tălpii (iniţierea

fisurii conducând la desprindereazăbrelei de talpă);e) Cedare a zăbrelei cu o lăţimeefectivă redusă (fisuri în suduri sau înzăbrele);

f) Cedare prin voalare locală a uneizăbrele, sau a unei tălpi, realizate dinelemente cu secţiuni tubulare, în nod.

Moduri de cedare la nodurile elementelor cu

secţiuni circulare tubulare (CHS)








Moduri de cedare la nodurile elementelor cu

secţiuni rectangulare tubulare (RHS)








Moduri de cedare la nodurile - secţiuni (CHS

sau RHS) ale zăbrelelor şi secţiuni I sau Hale tălpilor



ÎMBINĂRI SUDATE• Chiar dacă îmbinările cu şuruburi la secţiuni tubulare

sunt utilizate pentru asamblarea elementelor prefabricatesau a structurilor spaţiale, cea mai uitilizată metodăpentru a asambla elemente tubulare este sudarea, maiales pentru grinzi cu zăbrele

• Cea mai simplă soluţie este să se taie corespunzător capătul elementelor care trebuie îmbinate cu talpa şi săse sudeze elementele direct între ele.



Modele analitice pentru îmbinări cu

sec ţ iuni CHS solicitate axial • Pentru determinarea parametrilor care influenţează

comportarea nodurilor, se folosesc trei modele analiticepentru noduri cu secţiuni tubulare realizate din CHS: – Model circular;

– Model la forfecare prin str ăpungere;

– Model de forfecare a tălpii.



Model circular • Nodul este modelat de un tub de lungime efectivă Be,

având o geometrie şi caracteristici mecanice identice cutalpa CHS



Model la forfecare prin str ăpungere

aria efectivă (cerc) de forfecare prin str ăpungere

raportul dintre perimetrulelipsei (pentru θi < 90°)şi cerc (pentru θi = 90°)este dat simplificat

Pentru cedarea prin forfecare custr ăpungere, zăbreaua trage în afar ăsecţiunea tălpii.Cedarea este produsă de componenta dinzăbrea perpendicular ă pe secţiunea tălpiiN i sin θi.



Model de forfecare al tălpii• La nodurile în T, cedarea este guvernată de o

combinaţie de cedare locală a secţiunii transversaledatorită eforturilor din zăbrea perpendiculare pe talpă şicedarea tălpii datorită forfecării, încovoierii şi dacă eprezentă, încărcarea axială a tălpii.



Dacă momentele încovoietoare sunt mici, trebuieconsiderată doar interacţiunea dintre for ţele axiale şi de

forfecare:

Pentru tălpi compacte, cu o analiză plastică se poatear ăta că capacitatea tălpii la forfecare este dată de:

Capaciatea axială a secţiunii tălpii este dată de:

Model de forfecare al tălpii



Îmbinări pentru elemente cu

sec ţ iune tubular ă rectangular ăRHS

• Cea mai economică şi comună cale pentru a îmbina secţiunitubulare rectangulare este prin îmbinare directă f ăr ă nici o placă sauguseu; această soluţie furnizează de asemenea cea mai eficientăcale pentru protecţie şi mentenanţă.

• Modele analitice pentru îmbinări cu sec ţ iuni RHS solicitate axial – Modelul linilor de plasticizare;

– Modelul de forfecare prin str ăpungere;

– Modelul lătimii efective a zăbrelei; – Modelul voalării peretelui de talpă;

– Modelul de forfecare al tălpii.



Modelul linilor de plasticizare• Principiul metodei liniilor de plasticizare este bazat pe egalitatea dintre

energia externă a efortului N 1 pe o deplasare d şi energia internă prin

sistemul de articulaţii plastice cu lungimi de linii plastice l i şi unghiuri derotire ϕi .



Modelul linilor de plasticizare



Modelul de forfecare prin

str ăpungere• Forfecarea prin str ăpungere este produsă de componenta

perpendicular ă pe faţa tălpii a efortului din zăbrea, astfel criteriul de

forfecare prin str ăpungere este dat de:



Modelul lăţimii efective a zăbrelei• Pentru noduri T, Y şi X, criteriul

lăţimii efective poate fi dat de

• Pentru noduri în K având unperete transversal efectiv întrega zăbrelei la un spaţiu



Modelul voalării peretelui de talpă• Nodurile T, Y şi X cu un raport β ridicat, cedează în general prin

plastificarea sau voalarea pereţilor tălpii. Modelul utilizat este similar cu

acela utilizat pentru îmbinări grindă-stâlp între secţiuni I.

Pentru pereţi zvelţi efortul decurgere f y 0 este înlocuit de unefort de voalare f k care depinde

de zvelteţea inimii tălpii h0 / t 0.



Modelul de forfecare a tălpii• Efortul de forfecare plastic este dat de:

• Bazat pe criteriul Huber Hencky-Von Mises, următoareaformulă de interacţiune poate fi determinată:



ÎMBINĂRI CU ŞURUBURI• Îmbinând două secţiuni tubulare sau o secţiune tubular ă

şi un profil deschis sau o placă direct pe fiecare parte cuşuruburi poate fi dificil, doar dacă îmbinarea nu e situatăaproape de capătul deschis al unui element cu secţiunetubular ă.

• Altfel este necesar să

se ia mă

suri, cum ar fi tă

ierea uneigăuri de acces a mâinii în elementul structural cusecţiune tubular ă, care să permită strângerea şuruburilor din interior sau folosind şuruburi perforante sau oarbe.Motivul pentru această situaţie specială este evident,deoarece secţiunile tubulare ofer ă acces doar dinexterior, orice acces din interior fiind restricţionat.



Îmbinare de reazem bulonată

pentru grindă cu zăbrele



Îmbinare bulonată de pană



Îmbinare bulonată de capăt



Tipuri de îmbinări cu şuruburi • Îmbinări cu flanşe

Îmbinări cu guseu



Îmbinări semi-rigide (îmbinări

grind ă-stâlp)

Îmbinări de colț din elemente CHSsau RHS pentru cadre portal



Îmbină

ri cu plă

ci cu șuruburi întreelemente RHS



Îmbinări continue grindă-stâlp cușuruburi



Îmbinări cu placă de trecere grindă-

stâlp cu șuruburi



Îmbinări cu stâlp continuu grindă-

stâlp cu șuruburi



Îmbinări cu diafragmă transversal ă



Îmbinări cu şuruburi oarbe



Îmbinări cu conectori deşi tip bol ţ uri



Îmbinare sudată între două profile

tubulare circulare



Talpa grinzii CHS 244,5x10 S235

Zăbrelele CHS 159x7,1 S235

NotaţiiNi for ţa axială transmisă de diagonalad0 diametrul secţiunii tubulare a tălpii grinzii cu zăbrelet0 grosimea secţiunii tubulare a tălpii grinzii cu zăbreledi diametrul secţiunii tubulare a diagonalei grinzii cu zăbreleti grosimea secţiunii tubulare a diagonalei grinzii cu zăbreleg decalajul orizontal dintre diagonalele grinzii cu zăbreleø

iunghiul dintre diagonale

şi talp

ă



Domeniu de validitate pentru noduri realizate prin sudur ă între

zăbrele cu secţiune CHS şi tălpi cu secţiune CHS

R i t ţ i lă bilă d il d t li t î t ăb l CHS i tăl i



Rezistenţa axială capabilă a nodurilor sudate realizate între zăbrele CHS şi tălpiCHS (elemente cu secţiuni circulare tubulare)



Î



Îmbinare sudată între două profile

tubulare rectangulare

Talpa grinzii RHS 250x250x10 S235



NotaţiiNi for ţa axială transmisă de diagonalab0 lăţimea secţiunii tubulare a tălpii grinzii cu zăbreleh0 înălţimea secţiunii tubulare a tălpii grinzii cu zăbrele

t0 grosimea secţiunii tubulare a tălpii grinzii cu zăbrelebi lăţimea secţiunii tubulare a diagonalei grinzii cu zăbrelehi înălţimea secţiunii tubulare a diagonalei grinzii cu zăbreleti grosimea secţiunii tubulare a diagonalei grinzii cu zăbreleg decalajul orizontal dintre diagonalele grinzii cu zăbrele

øi unghiul dintre diagonale şi talpă

Talpa grinzii RHS 250x250x10 S235Zăbrelele RHS 160x160x8 S235



For ţa axială capabilă a nodului sudat în K între zăbrelele şi talpa RHS

Òmbinari la elemente cu sectiune tubulara

Documents