Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

Csavarkötéseket vasbeton oszlopok és/vagy gerendák közötti csatlakozások létrehozására használják leggyakrabban a vasbeton szerkezetépítésben. A kapcsolatok elemeit a csatlakoztatandó vasbeton elemekbe ágyazzák. A csatlakozó elem két oldalának csavaros összekötése (illesztése) után a rudak közötti munkahézag betonozásával, zsugorodáskompenzált habarccsal hozzák létre a kapcsolatot. Korábbi kísérleti vizsgálatok igazolták a csatlakozóelemek normálerő teherbírását. Egyes alkalmazásokban az összekötött elemekből álló szerkezet teherbírását stabilitási kérdések is meghatározzák. A teljes szerkezet csavarkapcsolati imperfekciókból eredő tökéletlensége és a csavarkapcsolat (kezdeti) merevsége döntő paraméterek a kritikus erő vagy hajlítónyomatéki ellenállás tekintetében. Mindkettőt jelentősen befolyásolhatja a csatlakozó elem beépítésének módja, pontossága.  

A merevség szempontjából kritikus paraméterek a csatlakozás két oldalán lévő elemek egymáshoz viszonyított szöge, az anya meghúzási nyomatéka, a vasbeton elemek közötti szöghiba és a csatlakozó elemek geometriai tökéletlenségei. A tervezett statikai váztól eltérő statikai váz és a csatlakozás szöghibája a kezdeti merevség csökkenését eredményezi. A kutatás célja a kapcsolat imperfeciójától függő erő-elmozdulás karakterisztikájának kísérleti és numerikus meghatározása, majd az eredmények felhasználásával a tervezők munkáját segítő tervezési segédlet készítése. Cél továbbá a gerendák kritikus terhét befolyásoló egyéb paraméterek vizsgálata. Ilyen például a támasz felfekvési imperfekciója és a támaszcsomópont kialakítása. 

A kutatási program során meghatározandó tervezési paraméterek: 

- a beépítési tolerancia,  

- a javasolt meghúzási nyomaték,  

- a csatlakozás ideális kezdeti merevsége,  

- a beépítési szöghiba és a kezdeti merevségi jellemzők közötti kapcsolat. 

 

***

 

Bolted connections are usually used to create couplings between reinforced concrete columns and/or beams. The connections' elements are embedded in the bars to be connected. After the bolted connection of the two sides of the connection element (joint), the engagement is created by concreting the gap between the bars using a non-shrink mortar. Previous experimental tests have confirmed the normal force resistance of connection elements. In some applications, the load-bearing capacity of a structure of connected elements is also determined by stability issues. The resulting imperfection of the whole structure and the stiffness of that are crucial parameters regarding the critical force or bending moment. Both can be significantly affected by the way the connection element is installed. 

The critical parameters for stiffness are the relative angle of the elements on both sides of the connection, the tightening torque of the nut, the angular imperfection between the RC elements, and the geometrical imperfections of the connected elements. The different static scheme from the designed static scheme and the angular defect of the connection results in a loss of initial stiffness. The aim of the research is to determine the force-displacement characteristics of the connection experimentally and numerically and to produce a design aid to assist designers using the results. It also aims to investigate other parameters that influence the critical load of the beams significantly. Examples include the support imperfection and the type of the support.

The expected design parameters to be determined within the research programme are:  

- installation tolerance,  

- proposed tightening torque,  

- ideal initial stiffness of the connection,  

- relationship between the installation angle error and the contact stiffness characteristics.