Untersuchung der Abstützkraft an momentbeanspruchten Fußplattenverbindungen

摘要

The paper presents the results of an experimental study on bolted base-plate joints of industrial type steel building frames. The investigated joints are commonly used in industrial buildings. The aim of the research was to determine the failure mode and load bearing capacity of the base-plate joints with different baseplate thicknesses and by different anchorage length. In the experimental programme 14 full scale specimens were tested and covered three different end-plate thicknesses (16 -20- 24 mm). The steel grade of the test specimens was S355, the bolt diameter M20, whereas the bolt grade was 5.6. The tested joint arrangement was the same during the test series. The specimens were investigated under pure bending conditions using a four-point-bending arrangement, in which the test specimens were changed. In all tests the typical displacements were measured by inductive transducers under the loads and in the cross-section of the tested joint. The bolt force distribution was registered by special load cells. The measured data were presented and evaluated by moment-bolt-row force and moment-deflection diagrams. From the results the typical failure modes and the joint behaviour were specified and presented. Furthermore the influence of the pre-tensioning of the bolts on the behaviour of bolted joints and the evolving of the prying effect were analyzed.%Gegenstand des Aufsatzes sind statische Versuche an geschraubten, biegesteife, Fußplattenverbindungen. Den untersuchten Verbindungen entsprachen die in der Industrie verwendeten Ausführungen. Ziel der Forschung war es, den Versagensmodus der Verbindungen zu untersuchen sowie die Tragfähigkeit bei verschiedenen Fußplattendicken und Dehnlängen der Ankerschrauben zu bestimmen. Insgesamt wurden vierzehn Versuche mit drei unterschiedlichen Fußplattendicken (16, 20, 24 mm) ausgeführt. Alle Versuchskörper wurden aus Stahl S355 gefertigt, die Schrauben entsprachen der Güte 5.6, die verwendete Schraubengröße war m~20. Die Schraubenanordnung an der Fußplatte wurde während der Versuchsreihe beibehalten. Alle Versuche wurden unter reiner Momenten-Beanspruchung durchgeführt. Während der Tests wurden die Last, die typische Verschiebungen sowie die Schraubenkräfte aufgezeichnet. Die Messergebnisse wurden ausgewertet und in Moment-Schraubenkraft und Moment-Verschiebung Diagrammen dargestellt. Die typische Versagensmodi und das Verhalten der Verbindung wurden analysiert. Darüber hinaus wurde die Wirkung der Vorspannkraft der Schrauben auf das Verhalten der Verbindung und das Entstehen der Abstützkraft untersucht.