Acélszerkezetek homloklemezes kapcsolatainak egyszerűsített méretezése
A homloklemezes kapcsolatokat gyakran alkalmazzuk acél szerkezeti elemek egymáshoz rögzítésére. Az EC3 szabvány által javasolt helyettesítő T elemes vizsgálat ad megoldást ennek a kapcsolattípusnak a manuális ellenőrzésére. Ez az eljárás azonban nagyon összetett, sok időt és fokozott odafigyelést igényel. Munkám során ennek egyszerűsítésére tettem javaslatot.
Az EC3 által javasolt helyettesítő T-elemes három lehetséges tönkremeneteli módot vesz figyelembe: az övlemez folyását, a csavarok törését és a kettő kombinációját. [1] Ezek közül a lemez folyása illetve a lemez folyása és a csavarok együttes törése több tényező által befolyásolt, a számításokban nehezen modellezhető jelenség; azonban a csavarok törése könnyen kezelhető, gyakorlatias módszerekkel számítható. [2] [3] [4]
Dolgozatomban különböző típusú szelvényekhez határoztam meg olyan geometriai elrendezéseket, amelyek felhasználásával a három tönkremeneteli mód közül mindig a csavarok törése a mértékadó. Az így kialakított kapcsolatokkal érhető el a leggazdaságosabb kialakítás, mivel a kötőelemek jellemzően drágábbak a szerkezeti acélnál, ezért érdemes ezek teherbírását maximálisan kihasználni.
A javasolt egyszerűsített eljárás lényege, hogy az EC által előírt nagy mennyiségű, összetett, odafigyelést igénylő számítás helyett néhány paraméter segítségével felvehetjük a húzott csavarkép teherbírását. Utána a nyomott övre felírt nyomatéki egyenletből könnyen számítható a kapcsolat nyomatéki teherbírása. A dolgozat magyarázatot ad a szerkesztési szabályokra és a csavarok optimális elrendezésére. Megvizsgáltam a geometriai tényezőknek a kapcsolat viselkedésére kifejtett hatását, majd gyakran alkalmazott gyártmányokhoz és egyedi szelvények esetén egyaránt használható geometriai elrendezéseket javasoltam, melyekkel a kapcsolat geometriájának felvétele jelentősen egyszerűsödik, ezzel az Eurocode által javasolt eljárás legbizonytalanabb lépéséhez nyújtva segítséget.
Ezeket az elrendezéseket alkalmazva különböző csavarátmérők esetén meghatároztam a szükséges homloklemez vastagságokat, melyek alkalmazásával a csavarok tönkremenetele várható. A méretezési eljárás további lépései ezzel nagyban lerövidülnek, és átláthatóvá válnak, mivel elegendő a kapcsolatra ható nyomaték függvényében meghatározni a kívánt csavarátmérőt, majd a táblázat alapján az ahhoz tartozó homloklemez vastagságot alkalmazni.
Figyelembe vettem a tervezői szabadság lehetőségét. Ezt az övön kívüli csavarsor, illetve a csavarok csavarsoron belüli helyzetének változtatásával érhetjük el. Az egyszerűsített eljárásban lehetővé tettem a méretezés végrehajtásával a kapcsolat képlékeny tönkremenetelének elérését is a csavarok rideg törése helyett.
[1] Fernezelyi Sándor: Acélszerkezetek tervezése építészeknek 77-80 o.
[2] Ádány S., Dulácska E., Dunai L., Fernezelyi S., Horváth L.: Acélszerkezetek II/10-20 o.
[3] Eurocode 3: Design of steel structures 291-309 o.
[4] Fernezelyi Sándor: Csavarozott kapcsolatok tervezése az Eurocode 3 alapján – Egyszerűsített módszerrel I-II, Acélszerkezetek 2008/I-II. szám
szerző
-
Kristóf Imola
Építészmérnöki mesterképzési szak osztatlan
egységes, osztatlan képzés
