Υπολογιστής αντοχής διάτμησης μπουλονιών

The SkyCiv Bolt Shear Strength Calculator helps structural engineers calculate individual bolt forces and capacities for combined shear and tension loads.

This calculator performs a comprehensive check of loads in any axis/direction in order to resolve bending moments, διατμητικές δυνάμεις και αξονικές δυνάμεις σε ισοδύναμες δυνάμεις εντός και εκτός επιπέδου στην ομάδα μπουλονιών. Το εργαλείο μπορεί να ελέγξει την ομάδα μπουλονιών για τους ακόλουθους τρόπους αστοχίας:

  • Διατμητική ικανότητα μπουλονιών
  • Χωρητικότητα τάνυσης μπουλονιών
  • Συνδυασμένη ικανότητα εφελκυσμού και διάτμησης
  • Δυνατότητα φέρουσας και σχισίματος
  • Απαιτήσεις ρύθμισης μπουλονιών

The tool also allows for both elastic and plastic analysis and can assess the utilization of the bolt group in accordance with the AS4100:2020 και AISC 360-16.

Τα αποτελέσματα υπολογισμού έχουν επαληθευτεί ανεξάρτητα έναντι του Αυστραλιανός οδηγός για δομικούς μηχανικούς και Αρμοί σε Μεταλλικές Κατασκευές: Στιγμιαίες αρθρώσεις στον Ευρωκώδικα 3.

Έναρξη λογισμικού σχεδίασης ομάδας SkyCiv Bolt...

About the Bolt Shear Strength Calculator

What is Bolt Shear Strength?

Η διατμητική αντοχή του μπουλονιού είναι η ικανότητα ενός μπουλονιού να αντιστέκεται σε δυνάμεις που προσπαθούν να προκαλέσουν την ολίσθηση του μπουλονιού κατά μήκος ενός επιπέδου κάθετου στον άξονά του. Οι περισσότερες βιδωτές συνδέσεις βασίζονται στην ικανότητα διάτμησης των μπουλονιών για να παρέχουν σταθερότητα στη σύνδεση. Για παράδειγμα, Οι βιδωτές συνδέσεις ματίσματος υπόκεινται σχεδόν αποκλειστικά σε δυνάμεις διάτμησης. The SkyCiv Bolt Shear Strength Calculator is designed to assist in the calculation of individual bolt forces and capacities for combined shear and tension loads.

Πώς αντιστέκονται τα μεμονωμένα μπουλόνια στις δυνάμεις?

Τα μπουλόνια είναι ξεχωριστά ικανά να αντιστέκονται στις δυνάμεις τάνυσης και διάτμησης. Αν και θεωρητικά τα μπουλόνια θα μπορούσαν επίσης να χρειαστούν στιγμές και δυνάμεις συμπίεσης, Τα μπουλόνια έχουν συντελεστή μικρής διατομής που σημαίνει ότι η αντίσταση ροπής είναι σχετικά μικρή και οι λεπτομέρειες σύνδεσης συχνά έχουν δυνάμεις συμπίεσης που επιλύονται μέσω της επαφής πλάκας σε πλάκα.

Τα περισσότερα πρότυπα σχεδίασης στον κόσμο περιγράφουν μόνο την ικανότητα ενός μπουλονιού σε τάση και διάτμηση, καθώς τα μπουλόνια αναμένεται να δέχονται μόνο αυτούς τους τύπους φορτίων.

Πώς κατανέμονται οι δυνάμεις διάτμησης μεταξύ των μπουλονιών?

Οι δυνάμεις εντός επιπέδου επιλύονται στην ομάδα μπουλονιών μέσω διάτμησης. Η ομάδα μπουλονιών έχει διαμορφωθεί έτσι ώστε να κατανέμει ομοιόμορφα τις άμεσες δυνάμεις εντός του επιπέδου και να λαμβάνει δυνάμεις στρέψης ανάλογες με την απόσταση από τα μπουλόνια στιγμιαίο σημείο περιστροφής (ICR) που μπορεί γενικά να ληφθεί ως το κέντρο. Επομένως, Τα μπουλόνια με τις υψηλότερες δυνάμεις διάτμησης είναι πάντα τα μπουλόνια που βρίσκονται πιο μακριά από το ICR.

Η διατμητική δύναμη του μπουλονιού σχεδιασμού μπορεί να υπολογιστεί βρίσκοντας τη δύναμη διάτμησης του μπουλονιού σε κάθε μία από τις κατευθύνσεις εντός του επιπέδου και στη συνέχεια συνδυάζοντάς τες σε μια προκύπτουσα διατμητική δύναμη. Η ικανότητα διάτμησης μπουλονιού για ένα μόνο μπουλόνι μπορεί στη συνέχεια να συγκριθεί με την κρίσιμη διάτμηση μπουλονιού που αναπτύσσεται για ένα μόνο μπουλόνι εντός της ομάδας.

Υπολογιστής αντοχής διάτμησης μπουλονιών

Bolt Shear Strength Formula

Bolt shear strength can generally be calculated with the following general formula:

Βφά = 0.6 * φάεε * ΕΝΑ

όπου:

  • φάεε είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού
  • A είναι η περιοχή διατομής που τέμνεται για ένα μπουλόνι

Bolt Shear Strength Formula for AS 4100:2020

Το AS 4100 πιο συγκεκριμένα υπολογίζει τη διατμητική αντοχή του μπουλονιού με την ακόλουθη εξίσωση:

ϕVφά = ϕ * 0.62 * φάεε * κρ * κrd * (νν * ΕΝΑντο + νΧ * ΕΝΑο)

όπου:

  • ϕ = 0.8
  • φάεε είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού
  • κρ είναι ένας συντελεστής μείωσης για συνδέσεις με βιδωτή περιτύλιξη
  • κrd είναι ένας παράγοντας μείωσης για να ληφθεί υπόψη η μειωμένη ολκιμότητα του βαθμού 10.9 μπουλόνια
  • νν είναι ο αριθμός των επιπέδων διάτμησης με νήματα που τέμνουν το επίπεδο διάτμησης
  • ΕΝΑντο είναι η περιοχή διατομής των μπουλονιών μέσω των σπειρωμάτων τους (γνωστό ως πυρήνας, μικρή ή ριζική περιοχή του μπουλονιού)
  • νΧ είναι ο αριθμός των επιπέδων διάτμησης χωρίς νήματα που τέμνουν το σχέδιο διάτμησης
  • ΕΝΑο είναι η ονομαστική περιοχή του απλού στελέχους του μπουλονιού

Example Bolt Shear Strength Calculation for AS 4100:2020

φάή βαθμό 4.6 Μπουλόνι M12 με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού ί 400 MPa με 1 διατμητικό επίπεδο που τέμνει το στέλεχος του μπουλονιού μπορούμε να υπολογίσουμε τη διατμητική ικανότητα ως:

ϕVf = 0.8 * 0.62 * 400 MPa * 1 * 1* ( 0 * Μετα Χριστον + 1 * 113 χιλ2) = 22.4 ΚΝ

Bolt Shear Strength Formula for EN 1993-1-8:2005

Το ΕΝ 1993-1-8:2005 (EC3) υπολογίζει τη διατμητική ικανότητα του μπουλονιού ως:

φάβ,Rd = αβ * φάΗ δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού * ΕΝΑ * βlf / γΜ2

όπου:

  • αβ = 0.6 για βαθμό 4.6, 5.6 και 8.8 μπουλόνια και 0.5 σε διαφορετική περίπτωση
  • φάΗ δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού είναι η απόλυτη αντοχή σε εφελκυσμό του μπουλονιού
  • A είναι η περιοχή διατομής του μπουλονιού
    • Α = Αμικρό (περιοχή εφελκυσμού του μπουλονιού) εάν το επίπεδο διάτμησης διέρχεται από τα σπειρώματα του μπουλονιού
    • Α = Αγ (μεικτή διατομή του μπουλονιού) εάν το επίπεδο διάτμησης δεν διέρχεται από τα σπειρώματα του μπουλονιού
  • βlf συντελεστής μείωσης για βιδωμένες συνδέσεις περιτύλιξης
  • γΜ2 = 1.25

Example Bolt Shear Strength Calculation for EN 1993-1-8:2005

Για βαθμό 4.6 Μπουλόνι M12 με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού ί 400 MPa με 1 διατμητικό επίπεδο που τέμνει το στέλεχος του μπουλονιού μπορούμε να υπολογίσουμε τη διατμητική ικανότητα ως:

ϕVf = 0.6 * 400 MPa * 113 mm2 * 1 / 1.25 = 21.7 ΚΝ

Available Bolt Shear Strength Formula for AISC 360-16

Η AISC 360-16 υπολογίζει τη διαθέσιμη ικανότητα διάτμησης του μπουλονιού για τον σχεδιασμό επιτρεπόμενης αντοχής (ASD) όπως και:

Ρν / δεν θέτουν την ίδια σχεδιαστική πρόκληση με τις στιγμιαίες συνδέσειςnv * ΕΝΑσι / Ω

και υπολογίζει τη διαθέσιμη ικανότητα διάτμησης του μπουλονιού για το σχεδιασμό του συντελεστή φορτίου και αντίστασης (LRFD) όπως και:

ϕ * Ρν = ϕ * φάnv * ΕΝΑσι

όπου:

  • ϕ = 0.75 για σχεδιασμό LRFD
  • Ω = 2 για τη μέθοδο σχεδιασμού ASD
  • φάnv είναι η ονομαστική διατμητική αντοχή από τον Πίνακα J3.2, τυπικά:
    • Εάν το επίπεδο διάτμησης περιλαμβάνει νήματα (Ν) μετά ο Φnv= 0.450 * φάεσύ
    • Εάν το επίπεδο διάτμησης εξαιρεί τα νήματα (Χ) μετά ο Φnv= 0.563 * φάεσύ
    • όπου Fεσύ είναι η απόλυτη αντοχή σε εφελκυσμό του μπουλονιού
  • ΕΝΑσι είναι η μεικτή επιφάνεια διατομής του μπουλονιού

Example Bolt Shear Strength Calculation for AISC 360-16

Για ομάδα Α (Fu = 120 ksi) 1" διαμέτρου μπουλόνι με 1 διατμητικό επίπεδο που τέμνει το στέλεχος του μπουλονιού (Χ) μπορούμε να υπολογίσουμε τη διατμητική ικανότητα ως:

ϕ * Rn = 0.75 * 0.563 * 120 * 1^ 2 * π / 4 = 39.8 δέρμα μόσχου ακατέργαστου

Έλεγχος διάτμησης και ρουλεμάν ομάδας μπουλονιών / Ω = 0.563 * 120 * 1^ 2 * π / 4 / 2 = 26.5 δέρμα μόσχου ακατέργαστου

Διάγραμμα αντοχής διάτμησης μπουλονιών

Οι χρήστες μπορούν να δημιουργήσουν εκεί τα δικά τους γραφήματα διατμητικής αντοχής μπουλονιών χρησιμοποιώντας τον υπολογιστή χωρητικότητας ομάδας μπουλονιών SkyCiv QD για διαφορετικά πρότυπα παγκοσμίως.

Ένας χρήστης μπορεί να καθορίσει εισόδους στο QD για να ταιριάζει με τις απαιτήσεις του έργου και να δημιουργήσει ένα σύνολο κοινών χωρητικοτήτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά για έργα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τρεις εκτελέσεις του AS 4100:2020 Χωρητικότητα ομάδας μπουλονιών μπορεί να αρχίσει να κατασκευάζεται ένα απλό τραπέζι.

Μέγεθος Βαθμός Διατμητικό επίπεδο ϕVf
Μ16 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 59.3
Μ20 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 92.7
Μ24 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 133.5

Αντοχή τάνυσης μπουλονιού

Η αντοχή του μπουλονιού αναφέρεται στην ικανότητα των μπουλονιών να αντιστέκονται στο τράβηγμα ή εντάσεως δυνάμεις κατά μήκος του άξονά του. Αυτή η αντοχή είναι ιδιαίτερα κρίσιμη όταν μια ομάδα μπουλονιών απαιτείται να αντισταθεί σε ροπές, καθώς οι ροπές συνήθως επιλύονται από ένα μπουλόνι που παίρνει δυνάμεις τάνυσης σε κάποια απόσταση του βραχίονα μοχλού μακριά από το σημείο περιστροφής.

Bolt Tension Strength Formula

Η διατμητική αντοχή του μπουλονιού μπορεί γενικά να υπολογιστεί με την ακόλουθη γενική εξίσωση:

Νστ = Αμικρό * φάεε

όπου:

  • A είναι η περιοχή εφελκυστικής τάσης του μπουλονιού
  • φάεε είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού

Πώς κατανέμονται τα εφελκυστικά φορτία μεταξύ των μπουλονιών?

Οι δυνάμεις λόγω αξονικών φορτίων θεωρείται ότι είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες σε όλα τα μπουλόνια.

Οι δυνάμεις λόγω εφαρμοζόμενων ροπών κατανέμονται με βάση είτε πλαστική είτε ελαστική ανάλυση.

Ενδέχεται να αναπτυχθούν δυνάμεις τάσης ή συμπίεσης σε μπουλόνια, Ωστόσο, δεδομένου ότι οι δυνάμεις συμπίεσης στην πραγματικότητα αναμένεται να επιλυθούν με επαφή πλάκα με πλάκα, μόνο η κρίσιμη δύναμη τάσης υιοθετείται για τους ελέγχους σχεδιασμού.

Η μέγιστη τάση του μπουλονιού μπορεί να βρεθεί συνδυάζοντας τις δυνάμεις τάνυσης του μπουλονιού που αναπτύσσονται μέσω αξονικής φόρτισης και ροπών. Η χωρητικότητα τάνυσης μπουλονιού για ένα μόνο μπουλόνι μπορεί στη συνέχεια να συγκριθεί με την κρίσιμη τάση του μπουλονιού που αναπτύσσεται για ένα μόνο μπουλόνι εντός της ομάδας.

bolt tension strength calculator

Μια ομάδα μπουλονιών μπορεί να αντισταθεί καλύτερα στις δυνάμεις από τα μεμονωμένα μπουλόνια, καθώς οι ροπές μπορούν να επιλυθούν με την πίεση των μπουλονιών (ή συμπίεση) δυνάμεις σε κάποια απόσταση του μοχλοβραχίονα. Αυτό χρησιμοποιεί την ικανότητα των μπουλονιών σε τάνυση για να επιλύει ροπές προκειμένου να αντισταθμίσει το συντελεστή μικρής διατομής του.

Για παράδειγμα, ένα μόνο μπουλόνι M12 με αντοχή διαρροής ίση με 240 MPa και αντοχή σε εφελκυσμό του 400 Το MPa θα είχε ένα 0.04 Χωρητικότητα ροπής kN.m. Ωστόσο, το μπουλόνι έχει χωρητικότητα τάνυσης 27 ΚΝ (για το AS 4100:2020) και αν συνδέσουμε δύο μπουλόνια M12 μεταξύ τους σε απόσταση μεταξύ τους 100 mm μπορούμε να επιλύσουμε α 2.7 kN.m στιγμή. Αυτό δίνει χωρητικότητα ροπής 30 φορές μεγαλύτερη από ό,τι αν χρησιμοποιούσαμε απλώς τη χωρητικότητα ροπής των μεμονωμένων τμημάτων.

Bolt Tension Strength Formula for AS 4100:2020

Το AS 4100 υπολογίζει την αντοχή σε εφελκυσμό του μπουλονιού ως:

ϕ Νστ = ϕ * ΕΝΑμικρό * φάεε

όπου:

  • ϕ = 0.8
  • ΕΝΑμικρό είναι η περιοχή τάσης εφελκυσμού του μπουλονιού (από AS 1275)
  • φάεε είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού

Παράδειγμα Υπολογισμός αντοχής τάνυσης μπουλονιού στο AS 4100:2020

Για βαθμό 4.6 Μπουλόνι M12 με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού ί 400 MPa μπορούμε να υπολογίσουμε την εφελκυστική ικανότητα ως:

ϕ Νστ = 0.8 * 84.3 χιλ2 * 400 MPa = 27 ΚΝ

Bolt Tension Strength Formula for EN 1993-1-8:2005

Ο Ευρωκώδικας 3 υπολογίζει την αντοχή σε εφελκυσμό του μπουλονιού ως:

φάτ,Rd = κ2 * φάΗ δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού * ΕΝΑμικρό * / γΜ2

όπου:

  • k2 είναι 0.63 για μπουλόνια βύθισης και 0.9 σε διαφορετική περίπτωση
  • ΕΝΑμικρό είναι η περιοχή τάσης εφελκυσμού του μπουλονιού (από AS 1275)
  • φάΗ δομική αντοχή σχεδιασμού ενός πασσάλου σκυροδέματος είναι ισοδύναμη με την τελική αντοχή σχεδιασμού είναι η ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού του μπουλονιού
  • γΜ2 = 1.25

Παράδειγμα Υπολογισμός αντοχής τάνυσης μπουλονιού στο EN 1993-1-8:2005

Για βαθμό 4.6 Μπουλόνι M12 με ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού ί 400 MPa μπορούμε να υπολογίσουμε την εφελκυστική ικανότητα ως:

φάτ,Rd = 0.9 * 84.3 χιλ2 * 400 MPa / 1.25 = 24.3 ΚΝ

Available Bolt Tension Strength Formula for AISC 360-16

Η AISC 360-16 υπολογίζει τη διαθέσιμη χωρητικότητα τάνυσης του μπουλονιού για τον σχεδιασμό επιτρεπόμενης αντοχής (ASD) όπως και:

Ρν / δεν θέτουν την ίδια σχεδιαστική πρόκληση με τις στιγμιαίες συνδέσειςnt * ΕΝΑσι / Ω

και υπολογίζει τη διαθέσιμη ικανότητα τάνυσης του μπουλονιού για το σχεδιασμό του συντελεστή φορτίου και αντίστασης (LRFD) όπως και:

ϕ * Ρν = ϕ * φάnt * ΕΝΑσι

όπου:

  • ϕ = 0.75 για σχεδιασμό LRFD
  • Ω = 2 για τη μέθοδο σχεδιασμού ASD
  • φάnt είναι η ονομαστική αντοχή εφελκυσμού από τον Πίνακα J3.2, τυπικά:
    • φάnt= 0.75 * φάεσύ
    • όπου Fεσύ είναι η απόλυτη αντοχή σε εφελκυσμό του μπουλονιού
  • ΕΝΑσι είναι η μεικτή επιφάνεια διατομής του μπουλονιού

Παράδειγμα Διαθέσιμος Υπολογισμός Αντοχής Τάνυσης Μπουλονιού στο AISC 360-16

Για ομάδα Α (Fu = 120 ksi) 1" διαμέτρου μπουλόνι με 1 διατμητικό επίπεδο που τέμνει το στέλεχος του μπουλονιού (Χ) μπορούμε να υπολογίσουμε την ικανότητα τάσης ως:

ϕ * Rn = 0.75 * 0.75* 120 * 1^ 2 * π / 4 = 53 δέρμα μόσχου ακατέργαστου

Έλεγχος διάτμησης και ρουλεμάν ομάδας μπουλονιών / Ω = 0.75* 120 * 1^ 2 * π / 4 / 2 = 35.3 δέρμα μόσχου ακατέργαστου

Διάγραμμα αντοχής τάνυσης μπουλονιών

Παρόμοια με το διάγραμμα αντοχής στη διάτμηση του μπουλονιού, ένας χρήστης μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει τον υπολογιστή χωρητικότητας ομάδας μπουλονιών SkyCiv QD για να δημιουργήσει γραφήματα αντοχής τάσης για ένα έργο. Για παράδειγμα, το παρακάτω διάγραμμα κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τρεις εκδόσεις του AS4100:2020 Υπολογιστής χωρητικότητας ομάδας Bolt

Μέγεθος Βαθμός Διατμητικό επίπεδο ϕNtf
Μ16 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 104
Μ20 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 162.5
Μ24 8.8 Περιλαμβάνεται νήμα (Ν) 234

Μπορούν τα μπουλόνια να υποστούν συμπίεση?

Τα μοντέλα ομάδων μπουλονιών συχνά κατανέμουν δυνάμεις συμπίεσης σε μπουλόνια στην πλευρά συμπίεσης της σύνδεσης.

Δυνάμεις συμπίεσης όμως, γενικά αναμένεται να επιλυθούν μέσω επαφής πλάκας σε πλάκα και οι λεπτομέρειες σύνδεσης συχνά σημαίνουν ότι τα μπουλόνια θα δεσμεύονται μόνο σε τάση.

Επομένως οι δυνάμεις συμπίεσης του μπουλονιού στη μοντελοποίηση iείναι μια εξιδανίκευση για την απλοποίηση των υπολογισμών, αλλά εάν ένα μπουλόνι απαιτείται πραγματικά για να δεχτεί δυνάμεις συμπίεσης, αυτό είναι κάτι που πρέπει να ληφθεί υπόψη από τον μηχανικό.

Οι δυνάμεις συμπίεσης μπουλονιών μπορούν να βρεθούν με τον υπολογιστή χωρητικότητας ομάδας μπουλονιών SkyCiv αντιστρέφοντας τις κατευθύνσεις φορτίου και λαμβάνοντας τη δύναμη τάνυσης στο αντίστροφο μοντέλο. Ένα άνω όριο για την ικανότητα συμπίεσης μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας την ικανότητα εφελκυσμού, Ωστόσο, η ικανότητα συμπίεσης θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την πιθανότητα λυγισμού.

Τι είναι το Block Shear?

Ο μηχανισμός αστοχίας διάτμησης μπλοκ μπορεί να αναπτυχθεί σε μια πλάκα λόγω των οπών του μπουλονιού που μειώνουν την ικανότητα διατομής της πλάκας.

Γενικά, έχουμε μειωμένη αποτελεσματική επιφάνεια για εφελκυσμό και ικανότητα διάτμησης στην πλάκα λόγω των οπών των μπουλονιών που κόβονται στην πλάκα.

Συνήθως τα πρότυπα απαιτούν ότι η ικανότητα εφελκυσμού μιας πλάκας εκτιμάται με τον υπολογισμό της αντοχής διαρροής της πλάκας πολλαπλασιάζοντας τη μεικτή επιφάνεια της πλάκας με την αντοχή διαρροής του χάλυβα. Όταν υπάρχουν οπές για μπουλόνια, η αντοχή σε θραύση της τάσης των πλακών θα πρέπει επίσης να εκτιμάται πολλαπλασιάζοντας την καθαρή επιφάνεια της πλάκας με την τελική αντοχή εφελκυσμού της χαλύβδινης πλάκας. Αυτό είναι:

  • Ικανότητα εφελκυσμού = Fκαι * ΕΝΑσολ
  • Ικανότητα θραύσης σε εφελκυσμό = Fεσύ * ΕΝΑν

Ομοίως η ικανότητα διάτμησης πλάκας υπολογίζεται λαμβάνοντας το ελάχιστο της μεικτής επιφάνειας της χαλύβδινης πλάκας πολλαπλασιαζόμενο επί 60% της αντοχής διαρροής και της καθαρής επιφάνειας της χαλύβδινης πλάκας πολλαπλασιαζόμενη επί 60% της τελικής αντοχής εφελκυσμού της χαλύβδινης πλάκας. Αυτό είναι:

  • Διατμητική ικανότητα διαρροής = 0.6 * φάκαι * ΕΝΑσολ
  • Ικανότητα διάτμησης = 0.6 * φάεσύ * ΕΝΑν

Μπορεί επίσης να έχουμε μια συνδυασμένη αστοχία τάσης και διάτμησης στην πλάκα η οποία αναφέρεται ως διάτμηση μπλοκ. Όλες οι οπές των μπουλονιών συλλέγουν ένα τμήμα της πλάκας. Πιθανοί μηχανισμοί αστοχίας διάτμησης μπλοκ φαίνονται στην παρακάτω εικόνα.

Υπολογιστής αντοχής διάτμησης μπουλονιών

Πώς να υπολογίσετε την ικανότητα διάτμησης μπλοκ

Υπάρχουν μικρές παραλλαγές στον τρόπο υπολογισμού της χωρητικότητας σε πρότυπα σε όλο τον κόσμο, αλλά όλες υπολογίζονται μέσω της ίδιας γενικής προσέγγισης συνδυασμού της ικανότητας της περιοχής που αστοχεί σε διάτμηση με την ικανότητα της περιοχής που αστοχεί σε τάση.

Όπου η τάση εφελκυσμού στο τμήμα δεν είναι ομοιόμορφη, η συνιστώσα ικανότητας εφελκυσμού της διάτμησης τεμαχίων τυπικά μειώνεται κατά 50%.

Ο Ευρωκώδικας υπολογίζει το μπλοκ tearing ως:

  • Βεφ,Rd = 0.577 * φάκαι * ΕΝΑnv / γΜ2 + Εbs * φάεσύ * ΕΝΑnt / γΜ2

AISC 360-16 υπολογίζει τη διάτμηση του μπλοκ ως:

  • LRFD: ϕ Rν = ϕ (0.6 * φάεσύ * ΕΝΑnv + Εbs * φάεσύ * ΕΝΑnt) ≤ ϕ (0.6 φάκαι * ΕΝΑgv + Εbs * φάεσύ * ΕΝΑnt)
  • ASD: Έλεγχος διάτμησης και ρουλεμάν ομάδας μπουλονιών / Ω = (0.6 * Διατμητική Αντοχή Μπουλονιών * Ανβ + Υπολογισμός Φορτίου * Διατμητική Αντοχή Μπουλονιών * Μυρμήγκι) / Ω ≤ (0.6 Fy * Αγβ + Υπολογισμός Φορτίου * Διατμητική Αντοχή Μπουλονιών * Μυρμήγκι) / Ω

Το Αυστραλιανό Πρότυπο υπολογίζει τη διάτμηση του μπλοκ ως:

  • ϕ Rbs = ϕ (0.6 * φάδιευκρινίζει ότι οι πασσάλοι απαιτείται να έχουν ανοχή εκτός θέσης 75 mm για την οριζόντια τοποθέτηση των πασσάλων * ΕΝΑnv + κbs * φάδιευκρινίζει ότι οι πασσάλοι απαιτείται να έχουν ανοχή εκτός θέσης 75 mm για την οριζόντια τοποθέτηση των πασσάλων * ΕΝΑnt) ≤ ϕ (0.6 φάyc * ΕΝΑgv + Εbs * φάεσύ * ΕΝΑnt)

όπου:

  • ΕΝΑgv = μικτή επιφάνεια που υπόκειται σε διάτμηση κατά τη ρήξη
  • ΕΝΑnv = καθαρή επιφάνεια που υπόκειται σε διάτμηση κατά τη ρήξη
  • ΕΝΑnt = καθαρή επιφάνεια που υπόκειται σε τάση κατά τη ρήξη
  • φάεσύ & φάδιευκρινίζει ότι οι πασσάλοι απαιτείται να έχουν ανοχή εκτός θέσης 75 mm για την οριζόντια τοποθέτηση των πασσάλων = ελάχιστη αντοχή σε εφελκυσμό της χαλύβδινης πλάκας
  • φάκαι & φάyc = αντοχή διαρροής της χαλύβδινης πλάκας
  • κbs & Εbs = συντελεστής μείωσης για ανομοιόμορφη τάση
    • 0.5 όταν η τάση τάσης είναι ανομοιόμορφη
    • 1.0 όταν η τάση τάσης είναι ομοιόμορφη
  • γΜ0 = 1.0
  • γΜ2 = 1.25
  • ϕ = 0.75 τόσο για την AISC όσο και για την AS
  • Ω = 2.00

Ο Ευρωκώδικας παρουσιάζει μια απλούστερη πιο συντηρητική μέθοδο για τον υπολογισμό χρησιμοποιώντας την καθαρή διάτμηση σε συνδυασμό με την τάση διαρροής.

Λογισμικό σχεδίασης SkyCiv

Το SkyCiv προσφέρει ένα ευρύ φάσμα Λογισμικό Δομικής Ανάλυσης και Μηχανικής Σχεδιασμού Cloud, συμπεριλαμβανομένου:

Ως μια συνεχώς εξελισσόμενη εταιρεία τεχνολογίας, δεσμευόμαστε να καινοτομούμε και να προκαλούμε υπάρχουσες ροές εργασίας για να εξοικονομήσουμε χρόνο στους μηχανικούς στις διαδικασίες εργασίας και τα σχέδιά τους.

SkyCiv Quick Design

Fire resistance calculator

Η απόλυτη εργαλειοθήκη μηχανικού σχεδιασμού σας. Αποκτήστε άμεση πρόσβαση σε μια βιβλιοθήκη του 70+
αριθμομηχανές από χάλυβα, ξυλεία, σκυρόδεμα, στο αλουμίνιο και άλλα.

Αποκτήστε πρόσβαση σήμερα