SPOJE OCEL-DŘEVO SE SVORNÍKY NEBO KOLÍKY

Transkript

1 SPOJE OCEL-DŘEVO SE SVORNÍKY NEBO KOLÍKY Charakteristická únosnost spoje ocel-řevo je závislá na tloušťce ocelových esek t s. Ocelové esky lze klasiikovat jako tenké a tlusté: t s t s 0, 5 tenká eska, 0 tlustá eska* *tolerance rozměru íry maximálně 0, Charakteristická únosnost spojů s tloušťkou ocelové esky mezi tenkou a tlustou eskou se má počítat pomocí lineární interpolace mezi limitními honotami pro tenkou tlustou esku. usí se posouit pevnost ocelové esky. Charakteristická únosnost hřebíků, svorníků, kolíků a vrutů pro jeen střih jenoho spojovacího prostřeku je nejmenší honota stanovená z násleujících vztahů: pro tenkou ocelovou esku jenostřižně namáhanou 0, t (a) min ax,rk,5 + (b) pro tlustou ocelovou esku jenostřižně namáhanou min ax,rk t + + (c) t ax,rk,3 + () h, k t (e) pro ocelovou esku libovolné tloušťky jako stření prvek vojstřižného spoje t min h,, k () ax,rk h,,k t + + (g) h,,k t ax,rk,3 h,,k + (h) pro tenké ocelové esky jako vnější prvky vojstřižných spojů 0,5 h,,k t (j) min ax,rk,5 h,,k + (k) pro tlusté ocelové esky jako vnější prvky vojstřižných spojů 0,5 h,,k t (l) min ax,rk,3 h,,k + (m) (8.9) (8.0) (8.) (8.) (8.) Spoje ocel-řevo strana

2 ke v,rk je charakteristická únosnost pro jeen střih jenoho spojovacího prostřeku, t t ax,rk charakteristická pevnost v otlačení ve řevěném prvku, menší tloušťka krajního řevěného prvku nebo hloubka vniku, tloušťka střeního řevěného prvku, průměr spojovacího prostřeku, charakteristický plastický moment únosnosti spojovacího prostřeku, charakteristická únosnost na vytažení spojovacího prostřeku. Pro omezení účinků sepnutí platí stejná pravila jako pro spoje řevo-řevo a eska-řevo. usí se uvážit, že únosnost spojů ocel-řevo se zatíženým koncem může být snížena v ůsleku trhliny po obvoě skupiny spojovacích prostřeků porušení blokovým smykem a zátkovým smykem skupiny spojovacích prostřeků. jenostřižný spoj s tenkou a tlustou ocelovou eskou vojstřižný spoj s vkláanou ocelovou eskou vojstřižný spoj s krajními tenkými a tlustými ocelovými eskami Spoje ocel-řevo strana

3 SVORNÍKOVÉ SPOJE PŘÍČNĚ ZATÍŽENÉ SVORNÍKY Plastický moment únosnosti,6 y, Rk 0, 3 u,k (8.30) ke je charakteristická honota plastického momentu únosnosti [Nmm], u,k charakteristická pevnost vtahu [N/mm ], průměr svorníku [mm]. Charakteristická honota pevnosti v otlačení pro svorníky o průměru 30 mm h,0,k h, α,k (8.3) k sin α + cos α 90 h, 0,k,08 0 ( 0, ) k 0 ρ (8.3) ke h,0,k je charakteristická pevnost v otlačení rovnoběžně s vlákny [N/mm ], ρ k charakteristická hustota řeva [kg/m 3 ], α k 90 úhel zatížení vzhleem k vláknům, průměr svorníku [mm], součinitel le tabulky k 90,35 + 0, 05 pro řevo jehličnatých řevin,30 + 0, 05 pro LVL 0,90 + 0, 05 pro řevo listnatých řevin (8.33) Tabulka 8. inimální honoty roztečí a vzáleností o okrajů a konců pro svorníky Rozteče a vzálenosti o konců a okrajů Úhel a (rovnoběžně s vlákny) 360 inimální rozteče nebo vzálenosti + cosα 0 α ( ) a (kolmo k vláknům) 0 α 360 a 3,t (zatížený konec) 90 a 3,c (nezatížený konec) 90 α max{ 7 ; 80 mm} max{ ( + 6 sinα ) ; } 90 α < α < 0 0 α < 70 a,t (zatížený okraj) 80 {( + 6 sin ) ; } max α 0 α max{ ( + sinα ) ; 3 } a,c (nezatížený okraj) 80 α Spoje ocel-řevo strana 3

4 Pro jenu řau tvořenou n svorníky rovnoběžně se směrem vláken, se má únosnost rovnoběžně s vlákny vypočítat s použitím účinného počtu svorníků n e : n n e min n 0,9 a 3 (8.3) ke a je rozteč mezi svorníky ve směru vláken [mm], n průměr svorníku [mm], počet svorníků v řaě. Pro zatížení kolmo k vláknům se účinný počet účinný počet spojovacích prostřeků může uvažovat jako n e n (8.35) Pro úhly 0 <α<90 mezi zatížením a směrem vláken se může n e určit pomocí lineární interpolace mezi vztahy (8.3) a (8.35). KOLÍKOVÉ SPOJE Průměr kolíku má být větší než 6 mm a menší než 30 mm. Plastický moment únosnosti, pevnost v otlačení a účinný počet kolíků se určí jako pro svorníky. Tabulka 8.5 inimální honoty roztečí a vzáleností o okrajů a konců pro kolíky Rozteče a vzálenosti o konců a okrajů Úhel a (rovnoběžně s vlákny) 360 inimální rozteče nebo vzálenosti 0 α ( 3 + cosα ) a (kolmo k vláknům) 0 α a 3,t (zatížený konec) 90 a 3,c (nezatížený konec) 90 α max{ 7 ; 80 mm} 90 α < α < 0 0 α < 70 a,t (zatížený okraj) 80 max max {( a sin ) ; 3 } 3, t α 3 {( a sin ) ; 3 } 3, t α 0 α max{ ( + sinα ) ; 3 } a,c (nezatížený okraj) 80 α Spoje ocel-řevo strana

5 Spoje ocel-řevo strana 5

6 PORUŠENÍ BLOKOVÝ SYKE A ZÁTKOVÝ SYKE U SKUPINOVÝCH SPOJŮ KOLÍKOVÉHO TYPU OCEL-DŘEVO U spojů ocel-řevo, skláajících se ze skupiny spojovacích prostřeků kolíkového typu, namáhaných složkou síly rovnoběžně s vlákny blízko konce řevěného prvku, se má charakteristická únosnost lomu po obvou plochy spojovacích prostřeků, jak je znázorněno na obrázku A. (porušení blokovým smykem) a obrázku A. (porušení zátkovým smykem), uvažovat takto: bs, Rk max,5 A net,t 0,7 A net,v t,0,k v,k (A.) ke A net, t A net,v L t (A.) net,t L t pro způsoby porušení (e), (), (j/l), (k), (m) L net, v net,v ( L t ) net,t + pro ostatní způsoby porušení e (A.3) ke Lnet, t lt, i (A.) i Lnet, v lv, i (A.5) i a t e je t e pro tenké ocelové esky 0, t pro způsob porušení (a), pro způsob porušení (b) (A6) t e pro tlusté ocelové esky pro způsob porušení () a (h) t + pro způsob porušení (c) a (g) t (A.7) ke bs,rk je charakteristická únosnost při blokovém smyku nebo zátkovém smyku, A net,t čistá průřezová plocha kolmo k vláknům, Spoje ocel-řevo strana 6

7 A net,v L net,t L net,v čistá smyková plocha rovnoběžná se směrem vláken, čistá šířka průřezu kolmo k vláknům, celková čistá élka plochy smykového lomu, l v,i ; l t,i einovány na obrázku, t e t t,0,k v,k účinná výška závislá na způsobu porušení spojovacího prostřeku, viz obrázek, tloušťka řevěného prvku nebo hloubka vniku spojovacího prostřeku, charakteristický plastický moment únosnosti spojovacího prostřeku, průměr spojovacího prostřeku, charakteristická pevnost v tahu řevěného prvku, charakteristická pevnost ve smyku řevěného prvku, charakteristická pevnost v otlačení řevěného prvku. Obrázek A. porušení blokovým smykem Obrázek A. porušení zátkovým smykem Spoje ocel-řevo strana 7

8 PŘÍKLAD Spočítejte návrhovou únosnost přípoje levé iagonály k hornímu pásu příhraového vazníku pole obrázku. Spoj je navržen jako svorníkový s vloženým ocelovým plechem tloušťky 8 mm. Přesné svorníky z materiálu pevnostní tříy 5.6 mají průměr 0 mm. Jenotlivé pruty vazníku jsou z jehličnatého rostlého řeva C. Rozhoující kombinace zatížení se skláá ze stálých a krátkoobých zatížení, třía provozu je. ATERIÁLOVÉ CHARAKTERISTIKY Charakteristická pevnost řeva ve smyku Charakteristická pevnost řeva v tahu rovnoběžně s vlákny ez pevnosti oceli svorníku v, k,5 Pa t,0, k Pa u, k 500 Pa KONTROLA ROZÍSTĚNÍ SVORNÍKŮ ( + cos ) ( + cos0 ) 0 50 mm a 50 mm α a 0 mm 0 0 mm { 7 ; 80 mm} max{ 7 0; 80 mm} 80 mm a 3, t 80 mm max {( + sin ) ; 3 } max{ ( + sin 0 ) ; 3 } 30 mm a 30 mm max α Spoje ocel-řevo strana 8

9 NÁVRHOVÁ ÚNOSNOST SPOJE OCEL-DŘEVO S PŘESNÝI SVORNÍKY VE SYKU Plastický moment únosnosti,6,6 y, Rk 0,3 u,k 0, Nmm Charakteristická honota pevnosti v otlačení ( 0,0 ) 0,08 ( 0,0 0) 350 5,83 h, 0,k 0,08 k N/mm ρ Tloušťka t 6 mm je menší z tlouštěk krajních řevěných prvků Charakteristická únosnost svorníků pro jeen střih jenoho spojovacího prostřeku je minimum z honot pro porušení způsoby (), (g) a (h) způsob porušení () t 5, h,, k 88 N způsob porušení (g) při zanebání účinku sepnutí h,,k t + t h,,k + ax,rk , N 5, způsob porušení (h) při zanebání účinku sepnutí ax,rk,3 Rk h,,k +, , y, {( ); ( g) ; ( )} min{,88; 6,67; 9,03} 6,67 kn min h Návrhová únosnost jenoho svorníku pro va střihy γ 6,67 0,9,3 v,rk v, R k mo Eektivní počet svorníků v jené řaě 9, kn n n e min min 50 min,7 0,9 a 0,9 n, Celková návrhová únosnost spoje (vě řay po vou svornících) e R n v, R,7 9, 7,7 kn 9033 N Spoje ocel-řevo strana 9

10 PORUŠENÍ BLOKOVÝ A ZÁTKOVÝ SYKE Čistá průřezová plocha kolmo k vláknům A net, t L t net,t mm ke L net, t lt, 30 mm Čistá smyková plocha rovnoběžná se směrem vláken pro rozhoující způsob porušení (g) A net, v L ( L + ) ( ,8) 070 mm net,v net,t te 300 ke L net, v lv, + lv, + lv,3 + lv, mm a účinná výška pro rozhoující způsob porušení (g) je 5976 t e t + 6 0,8 mm + t 5, Charakteristická únosnost proti porušení blokovým a zátkovým smykem je,5 A max 0,7 A, max max 0,7 070, net,t t,0,k bs, Rk net,v v,k Návrhová únosnost proti porušení blokovým a zátkovým smykem je 8,98 0,9,3 bs,rk bs, R k mo γ 0,06 kn 8,98 kn CELKOVÁ ÚNOSNOST SPOJE Návrhová únosnost spoje je 0,06 kn, rozhouje porušení blokovým a zátkovým smykem. Spoje ocel-řevo strana 0