This is for test only

1. Šrouby
2. Welded connections
3. Whatever

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Maecenas id felis pharetra, maximus orci quis, finibus orci. Maecenas eu accumsan neque. Nunc mauris lectus, aliquet at cursus vel, lobortis ac felis. Phasellus at ligula maximus, blandit velit sit amet, laoreet purus. Sed et mauris diam. Maecenas in nisi eu erat commodo pretium fermentum sit amet dui. Quisque sagittis eros et dui volutpat ornare. Aenean at dui pellentesque, faucibus velit nec, volutpat magna. Aenean dignissim vel nulla vel venenatis. Quisque feugiat mollis velit, maximus sagittis justo blandit non. Nunc eu porttitor tortor. Nam vehicula eros sed risus tempus convallis. Maecenas id diam sit amet mauris vestibulum consectetur. Integer sed rutrum augue. Maecenas vel est bibendum, placerat risus eu, efficitur enim.

Aenean nisl sem, viverra nec porta at, scelerisque eget lectus. Morbi varius at nulla vitae imperdiet. Vestibulum ut felis eget tellus iaculis placerat. Duis ipsum felis, euismod id rutrum vel, lobortis sed massa. Sed ornare rutrum vestibulum. Etiam quis porttitor ipsum. Vestibulum nec aliquam erat, non maximus erat.

Aenean venenatis iaculis imperdiet. Duis semper felis non risus tincidunt placerat. Suspendisse at leo ultricies, bibendum tellus at, pulvinar turpis. Ut et efficitur velit. Vivamus auctor quam eu eros laoreet, in lobortis tellus elementum. Praesent sem ipsum, varius et mi vel, vulputate pretium urna. Integer convallis nunc metus. Pellentesque quis mollis risus, vitae ultrices sapien.

Nullam nec ullamcorper risus. Donec mollis pellentesque ultricies. Nullam fermentum justo eget libero volutpat pulvinar. Maecenas dignissim egestas convallis. Vestibulum leo velit, maximus non venenatis sed, porta vitae nisi. Pellentesque a suscipit justo. Proin egestas augue in felis pretium, quis hendrerit ante auctor. Nunc tempus, nisi at iaculis ultricies, nunc lorem pharetra dui, et congue augue est eget enim. Maecenas orci est, tempor sed libero in, pulvinar lobortis elit. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Donec a sagittis augue. Suspendisse finibus enim eu eleifend pretium. Pellentesque accumsan aliquet lectus eu sodales. Sed vitae turpis quis dui viverra sagittis. Fusce congue dolor vitae magna maximus ullamcorper non non arcu. Proin cursus ut elit vitae molestie.

Integer purus libero, dictum nec purus at, mollis faucibus arcu. Sed accumsan lacus vel dolor pellentesque pulvinar. In id lectus feugiat nulla blandit mollis. Quisque interdum interdum turpis, ac faucibus magna feugiat non. Proin sit amet nisi at mauris congue ornare vitae vitae mi. Nunc id mi vel nisi gravida tincidunt eu quis urna. Pellentesque a leo eu justo venenatis vestibulum vel ut metus. Phasellus sed nulla quis arcu euismod porttitor.

Normové posouzení šroubů a předepnutých šroubů (EN)

Šrouby

Počáteční tuhost a návrhová únosnost šroubů ve smyku jsou v CBFEM modelovány podle čl. 3.6 a 6.3.2 normy EN 1993-1-8. Pružina reprezentující otlačení a tah má bilineární silově-deformační chování s počáteční tuhostí a návrhovou únosností podle čl. 3.6 a 6.3.2 normy EN 1993-1-8.

Návrhová únosnost šroubu v tahu (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.4):

\[ F_{t,Rd}=0.9 f_{ub} A_s / \gamma_{M2} \]

Návrhová únosnost hlavy šroubu nebo matice v protlačení (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.4):

\[ B_{p,Rd} = 0.6 \pi d_m t_p f_u / \gamma_{M2} \]

Návrhová únosnost ve smyku na jeden střižný plán (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.4):

\[ F_{v,Rd} = \alpha_v f_{ub} A_s / \gamma_{M2} \]

Návrhová únosnost ve smyku může být vynásobena redukčním součinitelem β_p, pokud je přítomna výplňová vložka (EN 1993-1-8 – čl. 3.6.1. (12)), a tato možnost je vybrána v nastavení normy.

Návrhová únosnost plechu v otlačení (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.4):

\( F_{b,Rd} = k_1 \alpha_b f_u d t / \gamma_{M2} \)    pro standardní otvory

\( F_{b,Rd} = 0.6 k_1 \alpha_b f_u d t / \gamma_{M2} \)    pro podlouhlé otvory

Využití v tahu [%]:

\[ Ut_t = \frac{F_{t,Ed}}{\min (F_{t,Rd},\, B_{p,Rd})} \]

Využití ve smyku [%]:

\[ Ut_s = \frac{F_{v,Ed}}{\min (F_{v,Rd},\, F_{b,Rd})} \]

Interakce smyku a tahu [%]:

\[ Ut_{ts}=\frac{F_{v,Ed}}{F_{v,Rd}}+\frac{F_{t,Ed}}{1.4 F_{t,Rd}} \]

kde:

• A_s – plocha průřezu šroubu v závitu
• f_ub – mez pevnosti šroubu
• d_m – střední hodnota rozměru přes rohy a přes plochy hlavy šroubu nebo matice, podle toho, která je menší
• d – průměr šroubu
• t_p – tloušťka plechu pod hlavou šroubu/maticí
• f_u – mez pevnosti oceli
• α_v = 0,6 pro třídy 4.6, 5.6, 8.8 a 0,5 pro třídy 4.8, 5.8, 6.8, 10.9
• \( k_1 = \min \left \{2.8 \frac{e_2}{d_0}-1.7, \, 1.4 \frac{p_2}{d_0}-1.7, \, 2.5 \right \} \) – součinitel z Tabulky 3.4
• \(\alpha_b = 1.0\) pokud je posouzení otlačení s \(\alpha_b\) deaktivováno v nastavení normy; pokud je posouzení aktivováno, hodnota α_b se určí podle EN 1993-1-8 – Tabulka 3.4: \( \alpha_b = \min \left \{ \alpha_d, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \} \)
• \(\alpha_d = \min \left \{ \frac{e_1}{3 d_0}, \, \frac{p_1}{3 d_0}-\frac{1}{4} \right \} \)
• e₁, e₂ – vzdálenosti od okraje ve směru zatížení a kolmo na zatížení
• p₁, p₂ – rozteče šroubů ve směru zatížení a kolmo na zatížení
• F_t,Ed – návrhová tahová síla v šroubu
• F_v,Ed – návrhová smyková síla v šroubu
• γ_M2 – součinitel spolehlivosti (EN 1993-1-8 – Tabulka 2.1; upravitelný v nastavení normy)

Vzdálenosti od okrajů používané pro posouzení otlačení šroubů musí být relevantní pro obecné geometrie plechů, plechy s otvory, výřezy atd.

Algoritmus čte skutečný směr výsledného vektoru smykové síly v daném šroubu a poté vypočítá vzdálenosti potřebné pro posouzení otlačení.

Vzdálenosti od čela (e₁) a od boku (e₂) jsou určeny rozdělením obrysu plechu do tří segmentů. „Čelní segment" je vymezen rozsahem 60° ve směru vektoru síly. „Boční segmenty" jsou definovány dvěma rozsahy 65° kolmo na vektor síly. Nejkratší vzdálenost mezi šroubem a okrajem v příslušném segmentu je pak brána jako vzdálenost od čela nebo od boku.

Algoritmus vyhodnocuje všechny plechy spojené šroubem – spojovací plechy (např. příložky), plechy prvku (např. horní pásnici) – a použije nejkratší vzdálenost.

Rozteče mezi otvory pro šrouby (p1; p2) jsou určeny virtuálním zvětšením okolních otvorů pro šrouby o polovinu jejich průměru a následným vedením dvou přímek ve směru a kolmo na vektor smykové síly. Pokud tyto přímky protínají virtuálně zvětšené otvory pro šrouby, vzdálenosti k těmto šroubům jsou považovány za p₁ a p₂ ve výpočtu.

Pokud přímky neprotínají vizuálně nejbližší šroub (i když přímka šroub těsně mine), tento šroub je zanedbán. Pokud přímky neprotínají žádný šroub, je použita nekonečná hodnota.

Šrouby spojující tenkostěnné plechy

Pro šrouby spojující plechy tenčí než 3 mm se místo toho použijí ustanovení EN 1993-1-3, Tabulka 8.4. 

Únosnost v otlačení:

\[F_{b,Rd}=2.5\cdot \alpha_b \cdot k_t \cdot f_u \cdot d \cdot t /\gamma_{M2}\]

kde:

• \( \alpha_b=\min \left \{ 1.0, e_1/(3d) \right \} \)
• \(k_t = (0.8 t+1.5)/2.5 \) pro 0,75 mm \(\le t \le\) 1,25 mm; \( k_t=1.0 \) pro \(t>1.25\) mm
• \(f_u\) – mez pevnosti připojeného plechu
• \(d\) – průměr šroubu
• \(t\) – tloušťka připojeného plechu
• \(\gamma_{M2}\) – dílčí součinitel spolehlivosti pro přípoje upravitelný v nastavení normy; výchozí hodnota \(\gamma_{M2}=1.25\)

Únosnost ve smyku, únosnost v tahu, interakce tahu a smyku a únosnost v protlačení jsou stanoveny podle EN 1993-1-8 – stejným způsobem jako u šroubů spojujících plechy s tloušťkou větší než 3 mm.

Rozsah platnosti:

\[e_1 \ge 1.0 d_0 \]

\[p_1 \ge 3 d_0 \]

\[e_2 \ge 1.5 d_0 \]

\[p_2 \ge 3 d_0 \]

\[ f_u \le 550 \textrm{ MPa} \]

\[3 \textrm{ mm} > t \ge 0.75 \textrm{ mm} \]

Minimální velikost šroubu: M6 – posouzeno jako \(d \ge 6\) mm

Pevnostní třídy šroubů: 4.6 – 10.9 – posouzeno jako \(f_u \le 1000\) MPa

Šrouby budou označeny jako nevyhovující, pokud jsou mimo rozsah platnosti.

Předepnuté šrouby

Návrhová únosnost v prokluzu na šroub třídy 8.8 nebo 10.9 (EN 1993-1-8, čl. 3.9 – Rovnice 3.8):

\[ F_{s,Rd} =\frac{k_s n \mu (F_{p,C} - 0.8 F_{t,Ed})}{\gamma_{M3}} \]

Předpínací síla (EN 1993-1-8 – Rovnice 3.7)

F_p,C = 0,7 f_ub A_s

Součinitel předpínací síly 0,7 lze upravit v nastavení normy.

Využití [%]:

\[ Ut_s = \frac{V}{F_{s,Rd}} \]

kde:

• A_s – plocha průřezu šroubu v závitu
• f_ub – mez pevnosti šroubu
• k_s – součinitel (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.6; k_s = 1 pro normální kulaté otvory, k_s = 0,63 pro podlouhlé otvory)
• μ – součinitel tření upravitelný v nastavení normy (EN 1993-1-8 – Tabulka 3.7)
• n – počet třecích ploch. Posouzení se provádí pro každou třecí plochu samostatně
• γ_M3 – součinitel spolehlivosti (EN 1993-1-8 – Tabulka 2.1; upravitelný v nastavení normy – doporučené hodnoty jsou 1,25 pro mezní stav únosnosti a 1,1 pro mezní stav použitelnosti)
• V – návrhová smyková síla v šroubu
• F_t,Ed – návrhová tahová síla v šroubu

Pokud je prokluz předepnutých šroubů posuzován pro mezní stav použitelnosti, měly by být následně přepnuty na „otlačení – interakce tahu/smyku" a posouzeny pro mezní stav únosnosti.

Požární návrh

Předpokládá se, že předepnuté šrouby proklouznout, takže posouzení šroubů na otlačení a předepnutých šroubů je totožné.

Posouzení za požáru i za normální teploty jsou obě provedena a jako návrhová únosnost je vybrána menší hodnota.

Za zvýšené teploty jsou šrouby posuzovány podle EN 1993-1-2, Příloha D. Upozorňujeme, že plocha redukovaná závitem je vždy použita při posouzení smyku podle D1.1.1. 

Konstrukční zásady

Posouzení konstrukčních zásad šroubů se provádí, pokud je tato možnost vybrána v nastavení normy. Kontrolují se vzdálenosti od středu šroubu k okrajům plechu a mezi šrouby. Vzdálenost od okraje e = 1,2 a rozteč šroubů p = 2,2 jsou doporučeny v Tabulce 3.3 normy EN 1993-1-8. Uživatel může obě hodnoty upravit v nastavení normy.

Kontroluje se minimální tloušťka plechů spojených šrouby. Tloušťka plechu musí být větší než 0,75 mm podle EN 1993-1-3 – Tabulka 8.4.

Informace je vydána, pokud nejsou splněny požadavky na tažnost a rotační kapacitu šroubového přípoje namáhaného tahem podle EN 1993-1-8 – 6.4.2. Pokud je šroub namáhán převážně tahem, tenčí připojený plech by měl splňovat:

\[t \le 0,36d \sqrt{\frac{f_{ub}}{f_y}}\]

Výchozí rozměry sestav šroubů jsou podle EN ISO 4014 – Šestihranné hlavy šroubů, EN ISO 4032 – Šestihranné matice normální, a EN ISO 7089 – Podložky ploché – Normální řada – Výrobní třída A. 

Normové posouzení svarů (EN)

Koutové svary jsou posuzovány podle EN 1993-1-8. Pevnost tupých svarů se předpokládá stejná jako u základního materiálu a není posuzována.

Koutové svary

Návrhová únosnost

Plastická redistribuce napětí ve svarech se používá k automatickému zamezení singularit napětí ve svarových prvcích a k redistribuci napětí podél délky svaru. Pevnost svaru přibližně odpovídá ručnímu výpočtu a napětí je správně rozděleno pro složité případy, jako je svařování k nevyztužené přírubě (EN 1993-1-8 – čl. 4.10). Napětí v průřezu hrdla koutového svaru se stanoví podle EN 1993-1-8 čl. 4.5.3. Napětí se vypočítávají ze napětí ve svarovém prvku. Ohybový moment kolem podélné osy svaru se nebere v úvahu.

\[ \sigma_{w,Ed}=\sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \left ( \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 \right )} \]

\[ \sigma_{w,Rd} = \frac{f_u}{\beta_w \gamma_{M2}} \]

Využití svaru

\[ U_t = \max \left\{ \frac{\sigma_{{w,Ed}}}{\sigma_{w,Rd}}, \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 f_u / {\gamma_{M2}}} \right\} \]

kde:

• σ_w,Ed – ekvivalentní napětí ve svaru
• σ_w,Rd – únosnost svaru
• β_w – korelační součinitel (EN 1993-1-8 – Tabulka 4.1)
• f_u – mez pevnosti, zvolená jako nižší z obou spojovaných základních materiálů nebo podle materiálu zvoleného uživatelem
• γ_M2 – součinitel spolehlivosti (EN 1993-1-8 – Tabulka 2.1; upravitelný v nastavení normy)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – napětí ve svaru podle níže uvedeného obrázku:

Všechny hodnoty potřebné pro posouzení jsou uvedeny v tabulkách. Ut je využití nejvíce namáhaného prvku. Protože se používá plastická redistribuce napětí ve svaru, jde o rozhodující využití. Utc poskytuje informaci o využití podél délky svaru. Je to poměr skutečného napětí ve všech prvcích svaru k návrhové únosnosti napětí celé délky svaru.

Diagram ekvivalentního napětí ve svaru zobrazuje následující napětí:

\[ \sigma = \max \left \{ \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 \beta_w}, \, \sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \tau_{\perp}^2 + 3 \tau_{\parallel}^2}  \right \} \]

Tupé svary

Svary lze specifikovat jako tupé svary. U tupých svarů se uvažuje úplné provaření průřezu, a proto tyto svary nejsou posuzovány.

Konstrukční zásady

Minimální tloušťka plechu svařovaných přípojů je posuzována podle EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Pro duté ocelové průřezy musí být tloušťka plechu nejméně 2,5 mm
• Pro ostatní plechy musí být tloušťka plechu nejméně 4 mm

Maximální tloušťka hrdla koutového svaru je posuzována pro rovnoběžné plechy. Je vydána chyba, pokud takový svar není proveditelný z důvodu geometrických omezení.

Minimální tloušťka hrdla koutového svaru musí být nejméně 3 mm podle EN 1993-1-8 – 4.5.2(2). Pokud tento požadavek není splněn, je vydána chyba.

Varování je vydáno, pokud je tloušťka hrdla svaru menší než požadavek v DIN EN 1993-1-8 – NA to 4.5.2:

\[a \le \sqrt{t_{max}}-0.5\]

kde:

• \(a\) – tloušťka hrdla svaru
• \(t_{max}\) – tloušťka silnějšího spojovaného plechu 
• jednotky musí být v [mm]

Informace je vydána, pokud je tloušťka hrdla svaru menší než požadavek na minimální duktilitu svařovaných spojů podle FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Tento požadavek je posuzován pro oboustranné koutové svary pomocí:

\[a/t=\frac{\beta_w\gamma_{M2} f_y}{\sqrt{2} f_u \gamma_{M0} } \cdot \min \left \{1.0, 1.1\frac{f_y}{f_u} \right \}\]

kde:

• \(a\) – tloušťka hrdla svaru
• \(t\) – tloušťka plechu spojeného hranou
• \(\beta_w\) – korelační součinitel svaru 
• \(\gamma_{M2}\) – součinitel spolehlivosti pro šrouby a svary; upravitelný v nastavení normy
• \(f_y\) – mez kluzu plechu
• \(f_u\) – mez pevnosti svaru
• \(\gamma_{M0}\) – součinitel spolehlivosti pro plechy; upravitelný v nastavení normy

Tloušťka hrdla jednostranného koutového svaru je dvakrát větší než tloušťka hrdla oboustranného koutového svaru.