NFATEC L Tension members (28/8/23) {LECTURE} {LTITLE} Εφελκυόµενα Μέλη {/LTITLE} {AUTHOR} Miguel Serrano {/AUTHOR} {EMAIL} serrano@correo.uniovi.es {/EMAIL} {LASTEDIT} MAS28/8/3 {/LASTEDIT} {OBJECTIVES} Για την επιτυχή ολοκλήρωση της διάλεξης αυτής θα πρέπει να γίνει: Περιγραφή παραγωγής των τύπων του EC3 για εφελκυόµενα µέλη. Εξήγηση της σπουδαιότητας ύπαρξης εκκεντρότητος σε συνδέσεις εφελκυοµένων µελών. Προσδιορισµός καθαρής διατοµής. Υπολογισµός της ενεργού διατοµής σε έκκεντρα συνδεδεµένα µέλη. Σχεδιασµός εφελκυοµένων µελών συνεχούς έλασης. {/OBJECTIVES} {OVERVIEW} Η εφελκυστική αντοχή µελών υπολογίζεται υποθέτοντας ότι όλη η διατοµή έχει διαρρεύσει. Η αντοχή σχεδιασµού ενός εφελκυόµενου µέλους θεωρείται γενικά ως το ελάχιστο διαρροής της πλήρους διατοµής ή θραύσης της καθαρής διατοµής.
Όπου απαιτείται όλκιµη συµπεριφορά, η διαρροή της πλήρους διατοµής θα πρέπει να υπερισχύει της θραύσεως της καθαρής διατοµής. Τυχόν εκκεντρότητες στις συνδέσεις πρέπει να λαµβάνονται υπόψη. ιατοµές L, T, [ µπορούν να υπολογιστούν ως κεντρικά εφελκυόµενες, µε την προϋπόθεση ότι η καθαρή διατοµή αποµειώνεται ώστε να ληφθούν υπόψη τυχόν εκκεντρότητες. Απαιτήσεις λειτουργικότητας πιθανόν να περιορίζουν τη λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών. {/OVERVIEW} {PREREQUISITES} Αντοχή υλικών. Συµπεριφορά σε οριακές καταστάσεις. {/PREREQUISITES} {SECTION} {STITLE} Εισαγωγή {/STITLE} {SUMMARY} {SUMTITLE} Πού απαντώνται εφελκυόµενα µέλη; {/SUMTITLE} {DETAIL} {/DETAIL} {/SUMMARY} {SUMMARY} {IMAGE} limage2.jpg {/IMAGE} {IMAGE} limage3.jpg {/IMAGE} {IMAGE} limage4.jpg {/IMAGE} {IMAGE} limage5.jpg {/IMAGE}
{SUMTITLE} Βασικά κριτήρια σχεδιασµού εφελκυοµένων µελών {/SUMTITLE} Η εφελκυστική αντοχή ενός µέλους υπολογίζεται βάσει της παραδοχής ότι όλη η διατοµή έχει διαρρεύσει {DETAIL} Ο βασικός σχεδιασµός εφελκυόµενου µέλους είναι ουσιαστικά πολύ απλός υπολογισµός της αναγκαίας διατοµής που αναλαµβάνει την εφελκυστική δράση. Με δεδοµένο το µέγεθος της δράσης που πρέπει να αναληφθεί και την αντοχή του χρησιµοποιούµενου υλικού, η απαιτούµενη διατοµή µπορεί να υπολογιστεί κατευθείαν. {/DETAIL} {/SUMMARY} {/SECTION} {SECTION} {STITLE} Το πρόβληµα της σύνδεσης {/STITLE} {SUMMARY} {SUMTITLE} Συνέπειες λόγω σύνδεσης {/SUMTITLE} Η σύνδεση εφελκυοµένων µελών είναι, όπως και στα άλλα είδη µελών, πολύ σηµαντική παράµετρος, η οποία σε πολλές περιπτώσεις παίζει καθοριστικό ρόλο στο σχεδιασµό του µέλους και συνεπώς αποτελεί βασικό κριτήριο για τον σχεδιασµό και την εκλογή διατοµής. Συνεπώς, η αντοχή σχεδιασµού ενός εφελκυόµενου µέλους λαµβάνεται γενικά ως το ελάχιστο διαρροής της πλήρους διατοµής και θραύσης της καθαρής διατοµής. ) Η διατοµή αποµειώνεται λόγω των οπών σε µια κοχλίωση. 2) Οι τάσεις αυξάνουν τοπικά περί τις οπές.
3) Κάποια εκκεντρότητα στη σύνδεση είναι συχνά αναπόφευκτη και δευτερεύουσες ροπές αναπτύσσονται στο µέλος. Τα προβλήµατα αυτά µπορούν να αντιµετωπισθούν µε τη χρησιµοποίηση ενεργού καθαρής διατοµής αντί της πλήρους διατοµής στον υπολογισµό της πλαστικής αντοχής. {PPT}limage6.pps{/PPT} {DETAIL} Συνήθως υποτίθεται ότι η διανοµή των εφελκυστικών τάσεων εντός ενός εφελκυόµενου µέλους είναι οµοιόµορφη. Οι λεπτοµέρειες σύνδεσης µπορούν να επηρρεάσουν την ανωτέρω υπόθεση κατά δύο τρόπους. Πρώτον, εάν χρησιµοποιείται κοχλίωση, η διατοµή αποµειώνεται λόγω των οπών και οι τάσεις περί αυτών αυξάνονται τοπικά, όπως φαίνεται στο σχήµα. εύτερον, κάποια εκκεντρότητα στη σύνδεση είναι συχνά αναπόφευκτη και δευτερεύουσες ροπές αναπτύσσονται στο µέλος. {/DETAIL} {/SUMMARY} {TEST} {TTITLE} Συνέπειες λόγω σύνδεσης {/TTITLE} {QUESTION} {QTITLE} Εφελκυόµενο µέλος. Βασικά κριτήρια σχεδιασµού {/QTITLE} {QTEXT} Ο σχεδιασµός ενός εφελκυόµενου µέλους απαιτεί µόνο τον υπολογισµό της αναγκαίας διατοµής που αναλαµβάνει την εφελκυστική δράση. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC
{/QTYPE} {FEEDBACK} Τούτο θα µπορούσε να είναι ένα βασικό κριτήριο σχεδιασµού, όµως, η σύνδεση εφελκυοµένων µελών είναι µια πολύ σηµαντική παράµετρος, η οποία σε πολλές περιπτώσεις παίζει καθοριστικό ρόλο στο σχεδιασµό του µέλους και συνεπώς αποτελεί βασικό κριτήριο για τον σχεδιασµό και την εκλογή διατοµής. {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Η σύνδεση εφελκυοµένων µελών µπορεί να είναι κρίσιµη στο σχεδιασµό Σωστό - Η σύνδεση εφελκυοµένων µελών µπορεί να είναι κρίσιµη στο σχεδιασµό Λάθος Σωστό - Η σύνδεση εφελκυοµένων µελών µπορεί να είναι κρίσιµη στο σχεδιασµό
Όχι - Η σύνδεση εφελκυοµένων µελών µπορεί να είναι κρίσιµη στο σχεδιασµό {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Συγκολλητά εφελκυόµενα µέλη. Βασικά κριτήρια σχεδιασµού {/QTITLE} {QTEXT} Αν ένα εφελκυόµενο µέλος συνδεθεί µε συγκόλληση χωρίς εκκεντρότητες θεωρούµε ότι ο σχεδιασµός του δεν επηρρεάζεται από τις λεπτοµέρειες σύνδεσης. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Σε µέλη µε συγκολλητές συνδέσεις δεν γίνεται αποµείωση της διατοµής. Συνεπώς η αντοχή της διατοµής δεν εξασθενεί. Επιπλέον, εάν αποφευχθούν εκκεντρότητες στις συνδέσεις, µπορεί να υποτεθεί ότι ο σχεδιασµός του εφελκυόµενου µέλους δεν επηρρεάζεται από τις λεπτοµέρειες σύνδεσης.
{/FEEDBACK} Σωστό Σωστό - εν υπάρχει εκκεντρότητα ούτε γίνεται αποµείωση της διατοµής Όχι - εν υπάρχει εκκεντρότητα ούτε γίνεται αποµείωση της διατοµής Λάθος Όχι - εν υπάρχει εκκεντρότητα ούτε γίνεται αποµείωση της διατοµής
Σωστό - εν υπάρχει εκκεντρότητα ούτε γίνεται αποµείωση της διατοµής {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Κοχλιωτά εφελκυόµενα µέλη. Βασικά κριτήρια σχεδιασµού {/QTITLE} {QTEXT} Η µόνη συνέπεια κοχλιωτής σύνδεσης ενός εφελκυόµενου µέλους είναι ότι η διατοµή αποµειώνεται λόγω των οπών. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {IMAGE} limage7.gif {/IMAGE} {FEEDBACK} Συνήθως υποτίθεται ότι η διανοµή των εφελκυστικών τάσεων εντός ενός εφελκυόµενου µέλους είναι οµοιόµορφη. Οι λεπτοµέρειες σύνδεσης µπορούν να επηρρεάσουν την ανωτέρω υπόθεση κατά δύο τρόπους. Πρώτον, εάν χρησιµοποιείται κοχλίωση, η διατοµή αποµειώνεται λόγω των οπών και οι τάσεις περί αυτών αυξάνονται τοπικά, όπως φαίνεται στο σχήµα. εύτερον, κάποια εκκεντρότητα στη σύνδεση είναι συχνά αναπόφευκτη και δευτερεύουσες ροπές αναπτύσσονται στο µέλος. Τα προβλήµατα αυτά µπορούν να αντιµετωπισθούν µε τη χρησιµοποίηση
ενεργού καθαρής διατοµής αντί της πλήρους διατοµής στον υπολογισµό της πλαστικής αντοχής. {IMAGE}limage7.gif{/IMAGE} Ελαστική κατανοµή τάσεων Οριακές τάσεις {TIMAGE}Κατανοµή τάσεων εντός διατοµής µε οπές{/timage} {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Επιπλέον οι τάσεις αυξάνουν τοπικά πέριξ των οπών Σωστό - Επιπλέον οι τάσεις αυξάνουν τοπικά πέριξ των οπών Λάθος Σωστό - Επιπλέον οι τάσεις αυξάνουν τοπικά πέριξ των οπών
Όχι - Επιπλέον οι τάσεις αυξάνουν τοπικά πέριξ των οπών {/QUESTION} {/TEST} {/SECTION} {SECTION} {STITLE} Αντοχή της διατοµής {/STITLE} {SUMMARY} {SUMTITLE} Μέλη που δεν συνδέονται µε κοχλίωση {/SUMTITLE} Η τιµή σχεδιασµού της εφελκυστικής δύναµης {EQN}ned.gif{/EQN} σε κάθε διατοµή ικανοποιεί: {EQN}ec3leq.gif{/EQN} () Σε µέλη που δεν συνδέονται µε κοχλίωση, η εφελκυστική αντοχή της διατοµής {EQN}ntrd.gif{/EQN} είναι η πλαστική αντοχή σχεδιασµού της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN}.
{EQN}ec3leq2.gif{/EQN} (2) {DETAIL} όπου: {EQN}a.gif{/EQN} είναι το εµβαδόν της πλήρους διατοµής. {EQN}fy.gif{/EQN} είναι το όριο δοαρροής του χάλυβα. {EQN}gammam.gif{/EQN} είναι ο επιµέρους συντελεστής ασφαλείας του χάλυβα. {/DETAIL} {/SUMMARY} {SUMMARY} {SUMTITLE} Μέλη που συνδέονται µε κοχλίωση {/SUMTITLE} Σε µέλη που συνδέονται µε κοχλίωση, η εφελκυστική αντοχή της διατοµής {EQN}ntrd.gif{/EQN} αποµειώνεται λόγω των οπών και είναι το ελάχιστο από {DETAIL} όπου {EQN}ec3leq3.gif{/EQN} (3) {EQN}ec3leq4.gif{/EQN} (4) {EQN}nurd.gif{/EQN} είναι η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής µε οπές {EQN}anet.gif{/EQN} είναι το εµβαδόν της καθαρής διατοµής {EQN}fu.gif{/EQN} είναι το όριο θραύσης σε εφελκυσµό του χάλυβα {EQN}gammam2.gif{/EQN} είναι ο επιµέρους συντελεστής ασφαλείας του χάλυβα. Ο συντελεστής,9 είναι µία σταθερά αποµείωσης ώστε να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων κλπ. {/DETAIL} {/SUMMARY}
{SUMMARY} Γιατί ο κώδικας επιτρέπει την υπέρβαση της τάσης διαρροής στην καθαρή διατοµή {EQN}fu.gif{/EQN} και όχι στην {EQN}fy.gif{/EQN}; Υποτίθεται ότι η αστοχία ενός εφελκυόµενου µέλους περιγράφεται από την παραµόρφωσή του. {DETAIL} Εξετάζοντας για παράδειγµα ένα εφελκυόµενο µέλος, οι συνδέσεις των οπών αποτελούν το 5% του συνολικού µήκους του. Εάν η παραµόρφωση στην περιοχή της σύνδεσης στο οριακό φορτίοτο οποίο προκαλεί διαρροή της πλήρους διατοµής µακριά από τη σύνδεση- είναι π.χ. φορές η παραµόρφωση διαρροής, τότε η επιµήκυνση κατά µήκος του µέλους θα είναι: {EQN}ec3leq5.gif{/EQN} (5) {EQN}ec3leq6.gif{/EQN} (6) Συνεπώς, η επιµήκυνση στην περιοχή σύνδεσης είναι πολύ µικρότερη, απότι, σε όλο το µέλος και θα έχει συµβεί «αστοχία» λόγω υπερβολικής παραµόρφωσης του όλου µέλους, δεδοµένου φυσικά ότι η αντοχή της καθαρής διατοµής σε θραύση {EQN}nurd.gif{/EQN} δεν είναι µικρότερη της πλαστικής αντοχής της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN}. {/DETAIL} {/SUMMARY} {SUMMARY} Σε δύο περιπτώσεις, όµως, είναι απαραίτητο να τεθούν κάποιοι περιορισµοί στις τάσεις στην καθαρή διατοµή. Η πρώτη αφορά συνδέσεις κατηγορίας C που σχεδιάζονται να ανθίστανται ολίσθηση στην οριακή κατάσταση. {DETAIL} Για τις συνδέσεις κατηγορίας C, η αντοχή σχεδιασµού {EQN}ntrd.gif{/EQN} της καθαρής διατοµής στις θέσεις των οπών θα υπολογίζεται από {EQN}nnetrd.gif{/EQN} όπου: {/DETAIL} {EQN}ec3leq7.gif{/EQN} (7)
{/SUMMARY} {SUMMARY} Η δεύτερη περίπτωση αφορά µέλη από τα οποία απαιτείται όλκιµη συµπεριφορά (σε σεισµικό σχεδιασµό επί παραδείγµατι). {DETAIL} Στις περιπτώσεις αυτές είναι απαραίτητο να υπάρχει αστοχία λόγω διαρροής της πλήρους διατοµής και όχι αστοχία στην καθαρή διατοµή. Έτσι: {EQN}nurd.gif{/EQN}{EQN}gte.gif{/EQN}{EQN}nplrd.gif{/EQN} Η συνθήκη αυτή ικανοποιείται εάν, {EQN}ec3leq8.gif{/EQN} (8) Για χάλυβες S275 και S355 (µε πάχος µικρότερο των 4mm) και χρησιµοποιώντας τις τιµές του EC3 για {EQN}gammam2.gif{/EQN} και {EQN}gammam.gif{/EQN}, οι ελάχιστες τιµές του {EQN}aneta.gif{/EQN} για όλκιµη συµπεριφορά είναι,8 και,88 αντιστοίχως. Εάν ο λόγος έχει τιµή µικρότερη του ορίου, τότε οι λεπτοµέρειες της σύνδεσης ή το µέγεθος της διατοµής πρέπει να αναθεωρηθούν αναλόγως. {/DETAIL} {/SUMMARY} {TEST} {TTITLE} Αντοχή της ιατοµής {/TTITLE} {QUESTION} {QTITLE} Μέλη που δεν συνδέονται µε κοχλίωση {/QTITLE} {QTEXT} Η αντοχή σχεδιασµού ενός εφελκυόµενου µέλους δίνεται γενικά στον EC3 από τις ακόλουθες δύο σχέσεις: {EQN}ec3leqtesteq.gif{/EQN}
{EQN}ec3leqtesteq2.gif{/EQN} Σε µέλη που δε συνδέονται µε κοχλίωση και µε αποφυγή εκκεντροτήτων, είναι αρκετό να ισχύει η πρώτη σχέση (6.6) EC3--. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Σε µέλη που δε συνδέονται µε κοχλίωση, η εφελκυστική αντοχή της διατοµής {EQN}ntrd.gif{/EQN} είναι η πλαστική αντοχή σχεδιασµού της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN} συνεπώς η σχέση (6.6) EC3-- µπορεί να εφαρµοστεί. {/FEEDBACK} Σωστό Σωστό - Στην περίπτωση αυτή δεν γίνεται αποµείωση της διατοµής και η οριακή αντοχή του χάλυβα είναι η τάση διαρροής Όχι - Στην περίπτωση αυτή δεν γίνεται αποµείωση της διατοµής και η οριακή αντοχή του χάλυβα είναι η τάση διαρροής
Λάθος Όχι - Στην περίπτωση αυτή δεν γίνεται αποµείωση της διατοµής και η οριακή αντοχή του χάλυβα είναι η τάση διαρροής Σωστό - Στην περίπτωση αυτή δεν γίνεται αποµείωση της διατοµής και η οριακή αντοχή του χάλυβα είναι η τάση διαρροής {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Μέλη που συνδέονται µε κοχλίωση {/QTITLE} {QTEXT} Η αντοχή σχεδιασµού ενός εφελκυόµενου µέλους υπολογίζεται γενικά στον EC3 από τις ακόλουθες δύο σχέσεις: {EQN}ec3leqtesteq.gif{/EQN}
{EQN}ec3leqtesteq2.gif{/EQN} Στην περίπτωση µελών που συνδέονται µε κοχλίωση, καθώς η πλήρης διατοµή A είναι πάντα µεγαλύτερη από την καθαρή διατοµή {EQN}anet.gif{/EQN}, µόνο η σχέση (6.7) EC3-- χρειάζεται να ελεγχθεί. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Σε κοχλιωτά συνδεόµενα µέλη, η αντοχή εξασθενεί λόγω αποµείωσης της διατοµής εξαιτίας της παρουσίας των οπών και απαιτείται πρόσθετος έλεγχος σύµφωνα µε τη σχέση (6.6). Παρά το γεγονός ότι οι οπές προκαλούν συγκεντρώσεις τάσεων, η ολκιµότητα του χάλυβα επιτρέπει την υπόθεση ότι στην οριακή κατάσταση η διανοµή των τάσεων στην καθαρή διατοµή είναι οµοιόµορφη. Έτσι, η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}ntrd.gif{/EQN} είναι το ελάχιστο των σχέσεων (6.6) και (6.7) συγκρινόµενο µε την τιµή σχεδιασµού της εφελκυστικής δύναµης {EQN}ned.gif{/EQN} {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN} µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την πλαστική αντοχή της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN} Σωστό - Η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN} µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την πλαστική αντοχή της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN}
Λάθος Σωστό - Η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN} µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την πλαστική αντοχή της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN} Όχι - Η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN} µπορεί να είναι µεγαλύτερη από την πλαστική αντοχή της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN} {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN}
{/QTITLE} {QTEXT} Η οριακή αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN} δίδεται στον EC3 από την σχέση {EQN}ec3leqtesteq2.gif{/EQN} In this equation the,9 factor is to take account of the variety of connections that may be used. True or False? {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Ο συντελεστής,9 στη σχέση οριακής αντοχής της καθαρής διατοµής {EQN}nurd.gif{/EQN}, τίθεται για να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων, κλπ. {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Τίθεται για να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων, κλπ Σωστό - Τίθεται για να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων, κλπ
Λάθος Σωστό - Τίθεται για να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων, κλπ Όχι - Τίθεται για να ληφθούν υπόψη αναπόφευκτες εκκεντρότητες, συγκεντρώσεις τάσεων, κλπ {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Σχεδιασµός µελών που συνδέονται µε κοχλίωση
{/QTITLE} {QTEXT} Γιατί ο κώδικας επιτρέπει στην περίπτωση µελών που συνδέονται µε κοχλίωση την υπέρβαση της αντοχής σε διαρροή στην καθαρή διατοµή; Επιλέξτε στα ακόλουθα τις σωστές απαντήσεις (πιθανόν να είναι περισσότερες από µία). {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Κατά τον σχεδιασµό ενός εφελκυόµενου µέλους που συνδέεται µε κοχλίωση ο Ευρωκώδικας EC3 επιτρέπει την υπέρβαση της αντοχής σε διαρροή στην καθαρή διατοµή επειδή δέχεται ότι η αστοχία ενός εφελκυόµενου µέλους περιγράφεται από την παραµόρφωσή του. Συνήθως, η επιµήκυνση στην περιοχή σύνδεσης είναι πολύ µικρότερη, απ' ότι, σε όλο το µέλος και θα έχει συµβεί «αστοχία» λόγω υπερβολικής παραµόρφωσης του όλου µέλους, δεδοµένου φυσικά ότι η αντοχή της καθαρής διατοµής σε θραύση {EQN}nurd.gif{/EQN} δεν είναι µικρότερη της πλαστικής αντοχής της πλήρους διατοµής {EQN}nplrd.gif{/EQN}. Σε δύο περιπτώσεις, όµως, είναι απαραίτητο να τεθούν κάποιοι περιορισµοί στις τάσεις στην καθαρή διατοµή: Η πρώτη αφορά συνδέσεις κατηγορίας C που σχεδιάζονται να ανθίστανται ολίσθηση στην οριακή κατάσταση. Για τις συνδέσεις αυτές, η πλαστική αντοχή της καθαρής διατοµής {EQN}nnetrd.gif{/EQN} είναι η αντοχή διαρροής της καθαρής διατοµής, δηλαδή {EQN}ec3leqtesteq3.gif{/EQN} Η δεύτερη περίπτωση αφορά µέλη από τα οποία απαιτείται όλκιµη συµπεριφορά (σε σεισµικό σχεδιασµό επί παραδείγµατι). Στις περιπτώσεις αυτές είναι απαραίτητο να υπάρχει αστοχία λόγω διαρροής της πλήρους διατοµής και όχι αστοχία στην καθαρή διατοµή. Έτσι {EQN}nurd.gif{/EQN} {EQN}gte.gif{/EQN} {EQN}nplrd.gif{/EQN}. {/FEEDBACK} α) Θεωρείται ότι η αστοχία περιγράφεται από την παραµόρφωσή του.
Σωστό - Θεωρείται ότι η αστοχία ενός εφελκυόµενου µέλους περιγράφεται από την παραµόρφωσή του Όχι - Θεωρείται ότι η αστοχία ενός εφελκυόµενου µέλους περιγράφεται από την παραµόρφωσή του β) Τούτο ισχύει µόνο αν δεν υπάρχουν εκκεντρότητες στη σύνδεση Όχι - Οι εκκεντρότητες λαµβάνονται υπόψη µε άλλους τρόπους Σωστό - εκκεντρότητες λαµβάνονται υπόψη µε άλλους τρόπους
γ) Ο EC3 δεν επιτρέπει υπέρβαση της αντοχής διαρροής εάν οι συνδέσεις σχεδιάζονται ανθεκτικές σε ολίσθηση. Σωστό - Στις συνδέσεις αυτές, η πλαστική αντοχή σχεδιασµού της καθαρής διατοµής {EQN}nnetrd.gif{/EQN} περιορίζεται σε διαρροή της καθαρής διατοµής Όχι - Στις συνδέσεις αυτές, η πλαστική αντοχή σχεδιασµού της καθαρής διατοµής {EQN}nnetrd.gif{/EQN} περιορίζεται σε διαρροή της καθαρής διατοµής δ) Ο EC3 δεν επιτρέπει υπέρβαση της αντοχής διαρροής εάν απαιτείται όλκιµη συµπεριφορά του εφελκυόµενου µέλους που συνδέεται µε κοχλίωση. Σωστό - Στις περιπτώσεις αυτές πρέπει να διασφαλισθεί ότι η οριακή κατάσταση είναι η διαρροή της πλήρους διατοµής και όχι αστοχία στην καθαρή διατοµή
Όχι - Στις περιπτώσεις αυτές πρέπει να διασφαλισθεί ότι η οριακή κατάσταση είναι η διαρροή της πλήρους διατοµής και όχι αστοχία στην καθαρή διατοµή ε) Ο EC3 δεν επιτρέπει υπέρβαση της αντοχής διαρροής σε καµία περίπτωση. Όχι - Ο EC3 επιτρέπει υπέρβαση της αντοχής διαρροής σε µερικές περιπτώσεις σχεδιασµού εφελκυόµενου µέλους που συνδέεται µε κοχλίωση Σωστό - Ο EC3 επιτρέπει υπέρβαση της αντοχής διαρροής σε µερικές περιπτώσεις σχεδιασµού εφελκυόµενου µέλους που συνδέεται µε κοχλίωση
{/QUESTION} {/TEST} {/SECTION} {SECTION} {STITLE} Καθορισµός της καθαρής διατοµής {/STITLE} {SUMMARY} Η καθαρή διατοµή είναι η πλήρης διατοµή µείον το εµβαδόν των οπών και άλλων ανοιγµάτων. Για τον υπολογισµό της καθαρής διατοµής, η αποµείωση για κάθε οπή πρέπει να είναι η πλήρης διατοµή της οπής στο επίπεδο του άξονά της. Εάν οι οπές δεν είναι διατεταγµένες, η συνολική επιφάνεια αποµείωσης από οποιαδήποτε διατοµή κάθετη στον διαµήκη άξονα του µέλους είναι το µέγιστο άθροισµα των διατοµών των οπών. {/SUMMARY} {SUMMARY} {SUMTITLE} ιατεταγµένες οπές {/SUMTITLE} Εάν οι οπές είναι διατεταγµένες, η επιφάνεια αποµείωσης είναι το µέγιστο από τα ακόλουθα: Οι διατοµές των οπών που βρίσκονται επί άξονος κάθετου στον διαµήκη άξονα του µέλους ή Το άθροισµα των διατοµών των οπών σε οιαδήποτε διαγώνιο ή zig-zag γραµµή κάθετα στο µέλος µείον {EQN}s2t4p.gif{/EQN} για κάθε απόσταση οπών στην αλληλουχία. {IMAGE} limage8.gif {/IMAGE}
Σε γωνιακά ή άλλα µέλη µε οπές σε περισσότερα του ενός επιπέδου, η απόσταση {EQN}p.gif{/EQN} µετράται κατά µήκος του κεντρικού πάχους της διατοµής. {DETAIL} {IMAGE}limage9.gif{/IMAGE} Στην τοµή - η καθαρή διατοµή δίδεται από: {EQN}ec3leq9.gif{/EQN} Στην τοµή 2-2 η καθαρή διατοµή δίδεται από: όπου: {EQN}ec3leq.gif{/EQN} {EQN}s.gif{/EQN} είναι η απόσταση σε κανονική διάταξη οπών παράλληλα στον άξονα του µέλους. {EQN}p.gif{/EQN} είναι η αντίστοιχη απόσταση κάθετα στον άξονα του µέλους. {EQN}t.gif{/EQN} είναι το πάχος. {EQN}n.gif{/EQN} είναι ο αριθµός των οπών κατά µήκος οποιασδήποτε διαγώνιας ή zig-zag διαδροµής κατά µήκος του µέλους ή τµήµατος του µέλους. {EQN}d.gif{/EQN} είναι η διάµετρος των οπών. {/DETAIL} {/SUMMARY} {TEST} {TTITLE} Η καθαρή διατοµή {/TTITLE} {QUESTION} {QTITLE} Καθορισµός της καθαρής διατοµής {/QTITLE} {QTEXT}
Η καθαρή διατοµή είναι... Συµπληρώστε την πρόταση µε τις κατάλληλες από τις ακόλουθες φράσεις {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Η καθαρή διατοµή είναι η πλήρης διατοµή µείον το εµβαδόν των οπών και άλλων ανοιγµάτων. (Ισχύουν ειδικοί κανόνες για γωνιακά συνδεδεµένα µέσω του ενός σκέλους, και διατοµές T και [ συνδεδεµένες µε ελάσµατα). Για κάθε οπή στη σύνδεση, η µείωση είναι η ολική επιφάνεια της οπής {/FEEDBACK} α) Η πλήρης διατοµή µείον δύο φορές τις διατοµές των οπών και άλλων ανοιγµάτων. Όχι - Γιατί δύο φορές αποµείωση; Σωστό - Μόνο αποµείωση των οπών και άλλων ανοιγµάτων
β) Η πλήρης διατοµή µείον το µισό των διατοµών των οπών και άλλων ανοιγµάτων. Όχι - Γιατί αποµείωση του µισού; Σωστό - Μόνο αποµείωση των οπών και άλλων ανοιγµάτων γ) Η πλήρης διατοµή µείον το εµβαδόν των οπών και άλλων ανοιγµάτων. Σωστό - Μόνο αποµείωση των οπών και άλλων ανοιγµάτων. Όχι - Μόνο αποµείωση των οπών και άλλων ανοιγµάτων
{/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} ιατεταγµένες οπές {/QTITLE} {QTEXT} Ποιά από τις προτεινόµενες διατοµές στο ακόλουθο σχήµα µπορεί να ληφθεί ως η καθαρή διατοµή; {IMAGE} limage8.gif {/IMAGE} Επιλέξτε από τις ακόλουθες φράσεις αυτές που είναι σωστές. {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {IMAGE} limage8.gif {/IMAGE} {FEEDBACK} Εάν οι οπές είναι διατεταγµένες, η επιφάνεια αποµείωσης είναι το µέγιστο των διατοµών των οπών που βρίσκονται επί άξονος κάθετου στον διαµήκη άξονα του µέλους ή το άθροισµα των διατοµών των οπών σε οιαδήποτε διαγώνιο ή zig-zag γραµµή κάθετα στο µέλος µείον {EQN}s2t4p.gif{/EQN} για κάθε απόσταση οπών στην αλληλουχία.
Συνεπώς η καθαρή διατοµή θα είναι η ελάχιστη από τις καθαρές διατοµές στις διαδροµές και 2 που φαίνονται στο προηγούµενο σχήµα. {/FEEDBACK} α) Μόνο η τοµή επειδή είναι κάθετη στη κατεύθυνση των τάσαεω. Όχι - Σε διατεταγµένες οπές η τοµή 2 πρέπει επίσης να εξεταστεί Σωστό - Σε διατεταγµένες οπές η τοµή 2 πρέπει επίσης να εξεταστεί β) Η ελάχιστη διατοµή στις τοµές και 2 Σωστό - Αυτό διασφαλίζει ασφαλή σχεδιασµό
Όχι - Αυτό διασφαλίζει ασφαλή σχεδιασµό γ) Η µέγιστη διατοµή στις τοµές και 2. Όχι - Αυτό δεν διασφαλίζει ασφαλή σχεδιασµό Σωστό - Αυτό δεν διασφαλίζει ασφαλή σχεδιασµό δ) Μόνο η τοµή 2 επειδή σε µη διατεταγµένες οπές η καθαρή διατοµή πρέπει να προσδιοριστεί µε διαγώνια ή zig-zag διαδροµή εγκάρσια στο µέλος.
Όχι -Η τοµή πρέπει επίσης να εξεταστεί Σωστό - Η τοµή πρέπει επίσης να εξεταστεί {/QUESTION} {/TEST} {/SECTION} {SECTION} {STITLE} Γωνιακά συνδεόµενα µε το ένα σκέλος τους {/STITLE} {SUMMARY} Μέλη που συνδέονται µή συµµετρικά, ή εάν το µέλος καθεαυτό δεν είναι συµµετρικό (γωνιακά, Τ, [ ) η εκκεντρότητα στη σύνδεση πρέπει να ληφθεί υπόψη. Ειδικές διατάξεις ισχύουν για γωνιακά που συνδέονται µε το ένα σκέλος τους, και διατοµές Τ και [ που συνδέονται µε ελάσµατα. Στην ειδική περίπτωση ενός γωνιακού συνδεδεµένου µε απλή διάταξη οπών στο ένα σκέλος, το µέλος µπορεί να αντιµετωπιστεί ως κεντρικά φορτισµένο και η οριακή αντοχή του να υπολογιστεί µε βάση µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή.
Για ανισοσκελές γωνιακό συνδεδεµένο µέσω του βραχύτερου σκέλους του, {EQN}anet.gif{/EQN} λαµβάνεται η καθαρή διατοµή ενός ισοδύναµου ισοσκελούς γωνιακού. {DETAIL} {IMAGE}limage.gif{/IMAGE} {IMAGE}limagea.gif{/IMAGE} {IMAGE}limagec.gif{/IMAGE} 2 κοχλίες {EQN}eq2.gif{/EQN} {IMAGE}limageb.gif{/IMAGE} κοχλίας {EQN}eq.gif{/EQN} {IMAGE}limaged.gif{/IMAGE} 3 ή περισσότεροι κοχλίες {EQN}eq3.gif{/EQN} όπου {EQN}beta2.gif{/EQN} και {EQN}beta3.gif{/EQN} είναι µειωτικοί συντελεστές που εξαρτώνται από το βήµα {EQN}p.gif{/EQN} όπως φαίνεται στον πίνακα. Για ενδιάµεσες τιµές του {EQN}p.gif{/EQN} η τιµή {EQN}beta.gif{/EQN} µπορεί να προσδιοριστεί µε γραµµική παρεµβολή {EQN}anet.gif{/EQN} είναι η καθαρή διατοµή του γωνιακού. βήµα {EQN}p.gif{/EQN} {EQN}eq5.gif{/EQN} {EQN}eq6.gif{/EQN} 2 κοχλίες {EQN}beta2.gif{/EQN},4,7 3 κοχλίες ή περισσότεροι {EQN}beta3.gif{/EQN},5,7 {TIMAGE}Πίνακας. Μειωτικοί συντελεστές {EQN}beta2.gif{/EQN} και {EQN}beta3.gif{/EQN} {ECLINK}(EC3 Table 3.8 pren 993--8: 23) {/ECLINK}{/TIMAGE} {/DETAIL} {/SUMMARY} {SUMMARY} {SUMTITLE} Γωνιακά συνδεόµενα µε συγκόλληση {/SUMTITLE}
Σε συγκολληµένα γωνιακά µέσω του ενός σκέλους τους, η εκκεντρότητα σύνδεσης µπορεί να ληφθεί υπόψη θεωρώντας την "ενεργό" διατοµή και θεωρώντας το µέλος ως κεντρικά φορτισµένο. {IMAGE} limage2a.gif {/IMAGE} {IMAGE} limage2b.gif {/IMAGE} Ισοσκελές γωνιακό Ανισοσκελές γωνιακό Ενεργός διατοµή = πλήρης διατοµή {IMAGE} limage2d.gif {/IMAGE} {IMAGE} limage2c.gif {/IMAGE} Ενεργός διατοµή λαµβάνεται η Ανισοσκελές γωνιακό πλήρης διατοµή του µικρότερου γωνιακού {/SUMMARY} {TEST} {TTITLE} Γωνιακά συνδεόµενα µε το ένα σκέλος τους {/TTITLE} {QUESTION} {QTITLE} Γωνιακά συνδεόµενα µε µια σειρά κοχλιών {/QTITLE} {QTEXT} Στην περίπτωση γωνιακών που συνδέονται µη συµµετρικά µε µια σειρά κοχλιών στο ένα σκέλος τους, το µέλος µπορεί να αντιµετωπιστεί ως κεντρικά φορτισµένο και η οριακή αντοχή του να υπολογιστεί µε βάση µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK}
Μέλη που συνδέονται µή συµµετρικά, ή εάν το µέλος καθεαυτό δεν είναι συµµετρικό (γωνιακά, Τ, [ ) η εκκεντρότητα στη σύνδεση πρέπει να ληφθεί υπόψη. Στην ειδική περίπτωση ενός γωνιακού συνδεδεµένου µε απλή διάταξη οπών στο ένα σκέλος, το µέλος µπορεί να αντιµετωπιστεί ως κεντρικά φορτισµένο και η οριακή αντοχή του να υπολογιστεί µε βάση µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή, όπως δίδεται στο σχήµα. {IMAGE}limagea.gif{/IMAGE} {IMAGE}limagec.gif{/IMAGE} 2 κοχλίες {EQN}eq2.gif{/EQN} {IMAGE}limageb.gif{/IMAGE} κοχλίας {EQN}eq.gif{/EQN} {IMAGE}limaged.gif{/IMAGE} 3 ή περισσότεροι κοχλίες {EQN}eq3.gif{/EQN} {/FEEDBACK} Σωστό Σωστό - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή Όχι - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή
Λάθος Όχι - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή Σωστό - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή {/QUESTION} {QUESTION} {QTITLE} Γωνιακά συνδεόµενα µε συγκόλληση του ενός σκέλους τους {/QTITLE} {QTEXT} Σε γωνιακά συνδεόµενα µε συγκόλληση του ενός σκέλους τους, η ύπαρξη αναπόφευκτης εκκεντρότητας επιβάλλει να ληφθεί υπόψη και ροπή κάµψεως πλέον της αξονικής δύναµης. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE}
MC {/QTYPE} {FEEDBACK} Σε γωνιακά συνδεόµενα µέσω του ενός σκέλους τους µε συγκόλληση και όχι µε κοχλίωση, η εκκεντρότητα σύνδεσης µπορεί να ληφθεί υπόψη θεωρώντας την "ενεργό" διατοµή και θεωρώντας το µέλος ως κεντρικά φορτισµένο. Σε ένα ισοσκελές γωνιακό, ή ένα ανισοσκελές γωνιακό συνδεόµενο µε το µεγάλο του σκέλος, η ενεργός διατοµή µπορεί να ληφθεί ίση µε την πλήρη διατοµή. Για ανισοσκελές γωνιακό συνδεδεµένο µέσω του βραχύτερου σκέλους του, η ενεργός διατοµή µπορεί να ληφθεί ίση µε την πλήρη διατοµή ενός ισοδύναµου ισοσκελούς γωνιακού ίσου µε το µικρότερο σκέλος, κατά τον προσδιορισµό της αντοχής σχεδιασµού της διατοµής. {IMAGE} limage2a.gif {/IMAGE} {IMAGE} limage2b.gif {/IMAGE} Ισοσκελές γωνικό Ανισοσκελές γωνιακό Ενεργός διατοµή = πλήρης διατοµή {IMAGE} limage2d.gif {/IMAGE} {IMAGE} limage2c.gif {/IMAGE} Ενεργός διατοµή είναι η πλήρης Ανισοσκελές γωνιακό διατοµή ενός µικρότερου γωνιακού {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή Σωστό - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή
Λάθος Σωστό - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή Όχι - Στην περίπτωση αυτή, ο EC3--8 επιτρέπει τον υπολογισµό της οριακής αντοχής σε κεντρικά φορτισµένο µέλος µε µια αποµειωµένη καθαρή διατοµή {/QUESTION} {/TEST} {/SECTION} {SECTION}
{STITLE} Λειτουργικότητα και άλλες οριακές καταστάσεις {/STITLE} {SUMMARY} Επειδή τα εφελκυόµενα µέλη φέρουν φορτία αποτελεσµατικώς, τείνουν να έχουν σχετικά µικρές διατοµές. Αυτό κάνει τα µέλη να παρουσιάζουν µεγάλες παραµορφώσεις -µηκύνσεις, που µπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύµητα µεγάλες µετατοπίσεις- εάν πρόκειται για µέλη συνδέσεων - ή βέλη λόγω ιδίου βάρους. Ελαφρές µεταλλικές διατοµές είναι επίσης ευπαθείς κατά τη µεταφορά τους. Για τους λόγους αυτούς η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών πρέπει να µην υπερβαίνει το 3 για κύρια µέλη ή το 4 για δευτερεύοντα µέλη. {/SUMMARY} {SUMMARY} {SUMTITLE} ιάβρωση εφελκυοµένων µελών {/SUMTITLE} Μία άλλη παράµετρος που πρέπει να ληφθεί υπόψη στα εφελκυόµενα µέλη είναι οι συνέπειες λόγω διάβρωσης, που είναι µεγαλύτερες στα εφελκυόµενα µέλη δεδοµένου ότι παραλαµβάνουν µεγάλα φορτία. {/SUMMARY} {TEST} {TTITLE} Λειτουργικότητα και άλλες οριακές καταστάσεις {/TTITLE} {QUESTION} {QTITLE} Λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών {/QTITLE}
{QTEXT} Ένα εφελκυόµενο µέλος δεν πρόκειται να αστοχήσει σε λυγισµό και συνεπώς δεν χρειάζεται να λάβουµε υπόψη την λυγηρότητά του. Σωστό ή Λάθος; {/QTEXT} {QTYPE} MC {/QTYPE} {FEEDBACK} εδοµένου ότι τα εφελκυόµενα µέλη φέρουν φορτία αποτελεσµατικώς, τείνουν να έχουν σχετικά µικρές διατοµές. Αυτό κάνει τα µέλη να παρουσιάζουν µεγάλες παραµορφώσεις -µηκύνσεις, που µπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύµητα µεγάλες µετατοπίσεις- εάν πρόκειται για µέλη συνδέσεων - ή βέλη λόγω ιδίου βάρους. Ελαφρές µεταλλικές διατοµές είναι επίσης ευπαθείς κατά τη µεταφορά τους. Για τους λόγους αυτούς η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών πρέπει να µην υπερβαίνει το 3 για κύρια µέλη ή το 4 για δευτερεύοντα µέλη. {/FEEDBACK} Σωστό Όχι - Για πρακτικούς λόγους θα πρέπει να περιορίζεται η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών Σωστό - Για πρακτικούς λόγους θα πρέπει να περιορίζεται η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών
Λάθος Σωστό - Για πρακτικούς λόγους θα πρέπει να περιορίζεται η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών Όχι - Για πρακτικούς λόγους θα πρέπει να περιορίζεται η λυγηρότητα εφελκυοµένων µελών {/QUESTION} {/TEST} {/SECTION} {REFERENCES} pren 993--: Eurocode 3: Design of Steel Structures. Part.: General Rules: General rules and rules for buildings. Stage 49 draft (Nov 23). Trahair, N.S. and Bradford, M.A., The Behaviour and Design of Steel Structures, E&F Spon, 994.
{/REFERENCES} {/LECTURE}