Acél nyomatékbíró homloklemezes kapcsolatok külső csavarsori erőeloszlásának vizsgálata

Acél nyomatékbíró homloklemezes kapcsolatok külső csavarsori erőeloszlásának vizsgálata

Kövesi Krisztina VI. évf.

Konzulens: Dr. Kövesdi Balázs Géza, Hidak és Szerkezetek Tanszék

Acél csarnokszerkezetek esetén gyakorta előforduló nyomatékbíró homloklemezes oszlop-gerenda kapcsolatok és gerenda illesztések egy speciális kialakítása az u.n. kalapácsfejjel („HammerHead-del”) kialakított kapcsolat. A hammerhead-del rendelkező kapcsolatoknál nyomatéki teherbírás növelése céljából a külső csavarsorok között övlemezzel ellátott merevítő lemezt helyeznek el. Az [1] irodalomban bemutatott laboratóriumi kísérletek során azt tapasztalták, hogy az általános csak belső csavarsorokkal kialakított kapcsolatok csavarerő eloszlásához képest jelentős különbség tapasztalható a hammerhead-es kapcsolatok esetén. A TDK munkámban ezért ezt a speciális csavarerő eloszlást és ennek a méretezésben való figyelembe vételi lehetőségeit vizsgálom.

Első lépésként a kísérleti eredmények alapján verifikált numerikus modellel néhány a gyakorlatban alkalmazott geometriai kialakítású kapcsolat nem-lineáris szimulációját végeztem el. A számított nyomaték-elfordulás összefüggések, valamint a csavarsori erőeloszlások elemzése alapján megállapítottam, hogy a csavarerő eloszlást nagymértékben két geometriai paraméter befolyásolja, a hammerhead hossza és a csavarok közötti merevítő lemez vastagsága.

A numerikus vizsgálatokkal meghatározott eredmények alapján a jelenlegi gyakorlatban alkalmazott geometriájú hammerhead-es kapcsolatok teherbírási ellenállásának meghatározására szolgáló EN 1993-1-8 [2] szabványon alapuló analitikus méretezési eljárás nem a valóságnak megfelelő csavarerő eloszlást veszi figyelembe és ezzel a biztonság kárára téved. A megfelelő biztonság a kapcsolat geometriai paramétereinek megfelelő változtatásával vagy a számítási módszerben egy csökkentő tényező alkalmazásával érhető el.

A dolgozat további célja olyan geometriai kialakítások meghatározása, melyek kielégítik a teherbírási feltételeket anélkül, hogy a biztonsági szint csökkenne, illetve/vagy olyan analitikus eljárás kidolgozása, mely alkalmazásával egy csökkentő tényező segítségével elérhető a méretezési eljárás megfelelő biztonsága.

Irodalom:

1. L. Katula: „Bolted end-plate joints for crane brackets and beam-to-beam connections”, PhD dissertation, Department of Structural Engineering, Budapest University of Technology and Economics, 2007

2. EN 1993-1-8:2005; Eurocode 3: Design of steel structures Part 1-8: Design of joints. 2005.

szerző

• 
  Kövesi Krisztina
  építőmérnöki
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Kövesdi Balázs
  egyetemi docens, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés