Tytuł pozycji:
Analysis of the strengthening of a bolted connection with end-plates under tension load
In this work, an analysis of a bolted preloaded connection with end-plates under tension load was carried out. Two variants of the connection were analyzed: before strengthening and after strengthening in the form of additional connectors and horizontal ribs between the end plate and the web of the steel section. Analytical calculations based on the mechanical model of the node (component method) and numerical calculations using FEM were carried out, showing a high correlation between the obtained results. For both analyzed connection variants (before and after strengthening), the distribution of stresses in the contact zone and the reactions in individual bolts are presented. It has been shown that the use of a structural solution to strengthen the existing contact increases the load capacity of the connection by approx. 56%. The influence of the end plate stiffening ribs on the distribution of internal forces in the bolts was also determined. It has been shown that the use of ribs leads to a reduction in the reaction in the bolts, but does not change the value of the maximum stresses in the connection.
Przeprowadzono analizę śrubowego sprężanego połączenia doczołowego poddanego rozciąganiu. Analizowano dwa warianty połączenia: przed wzmocnieniem oraz po wykonaniu wzmocnienia w postaci dodatkowych łączników oraz żeber poziomych między blachą doczołową a środnikiem kształtownika stalowego. Przeprowadzono obliczenia analityczne bazujące na mechanicznym modelu węzła (metoda składnikowa) oraz obliczenia numeryczne wykorzystujące MES, wykazując dużą korelację między otrzymanymi wynikami. Dla obu analizowanych wariantów połączenia (przed i po wzmocnieniu) przedstawiono rozkład naprężeń w strefie styku oraz reakcje w poszczególnych śrubach. Wykazano, że zastosowane rozwiązanie konstrukcyjne wzmocnienia istniejącego styku powoduje wzrost nośności połączenia o ok. 56%. Określono również wpływ żeberek usztywniających blachę czołową na rozkład sił wewnętrznych w śrubach. Wykazano, że zastosowanie żeberek prowadzi do zmniejszenia reakcji w śrubach, nie powoduje natomiast zmiany wartości maksymalnych naprężeń występujących w połączeniu.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
