Retrofitting of Riveted Shear Connections

Abstract

Od poloviny devatenáctého století byly nýty po dobu 100 let hlavním druhem spojovacích prostředků pro kovové konstrukce. Toto období odpovídá průmyslové revoluci a rozvoji infrastruktury, dopravy a dalších zařízení. Některé z kovových konstrukcí sestavených pomocí nýtů jsou i v současné době v provozu a vyžadují údržbu nebo zesílení, aby vyhověly moderním požadavkům. Některé faktory podstatně ovlivňují statické chování nýtovaných konstrukcí. Například předpínací síla v nýtu se může výrazně lišit v důsledku ochlazení nebo geometrie hlavy nýtu a způsobovat tak obtížnosti při analytickém hodnocení nýtovaných spojů. Byly zkoumány numerické metody pro posuzování konstrukcí, aby se zjistila jejich použitelnost pro nýtované spoje. Pro verifikaci byly použity normy a směrnice týkající se zmíněných spojů. Diplomová práce se především zaměřuje na numerické metody, které jsou zavedeny v moderních softwarech jako jsou ABAQUS a IDEA. Jedná se o metodu konečných prvků v softwaru ABAQUS a metodu komponent spojenou s metodou konečných prvků v softwaru IDEA. Bylo provedeno porovnání třech numerických metod. Všechny výpočty odpovídají třem vzorkům ze článku (D'Aniello, 2010), které byly použity pro validaci výsledků numerické analýzy.

Rivets were the major fastener during one hundred years from the middle of the nineteenth century. That period corresponds to the industrial revolution, the development of the infrastructure, and the transportation facilities. Some of the metallic structures assembled by rivets are still in operation nowadays and need maintenance or strengthening in order to comply with modern requirements. Some factors are specifically essential and affect the structural behaviour of the riveted constructions. For instance, the clamping force in a rivet due to cooling or geometry of the field head can vary significantly and provide difficulties for analytical evaluation of the riveted connections. The numerical techniques for structural assessment were investigated in order to know the applicability of the riveted connections. Standards and guides related to the rivets calculations were found and used for verification. The main focus of this thesis is on numerical techniques that are implemented using modern software such as ABAQUS and IDEA. In this thesis, we have done comparison of three numerical techniques. All calculations correspond to the three specimens taken from the article (D'Aniello, 2010). This article used for validation of the numerical results.