1. Wyznaczenie nośności obliczeniowej przekroju M_R i V_R oraz ustalenie klasy przekroju.

Dane:

- obciążenie

- rodzaj łączników: spoiny/śruby

- rodzaj przekroju: I HEA 600

- charakterystyka przekroju:

h = 590 mm b = 300 mm

r = 27

- klasa śrub: 4.6

- stal ST3S

Obliczanie klasy przekroju środnika:

I klasa przekroju

Obliczanie klasy przekroju stopki:

I klasa przekroju

1. Ścianki ścinane

f_d = 20,5

(wg PN - 90/B - 03200)

2. Nośność obliczeniowa przekroju przy jednokierunkowym zginaniu.

f_d = 20,5

α_p-obliczeniowy współczynnik rezerwy plastycznej przekroju przy zginaniu α_p=1,05

W_x - wskaźnik wytrzymałości przekroju przy zginaniu W_x =4790 cm³

M_R = 1,05 * 4790 * 20,5 = 103104,75 kNcm

2. Określenie obciążeń przypadających na styk

M = 0,65 * 103104,75 = 67018,09 [kNm]

V = 0,35* 834,678 = 292,14 [kN]

Połączenie spawane

3. Ustalenie wymiarów blach styku

1. Moment bezwładności:

- środnika.

- półki

2. Momenty zginające:

- półki

- środnika

3. Dobór geometrii nakładek

- dobór nakładek

Nakładka górna jest węższa, a nakładka dolna szersza w celu uniknięcia spoin pułapowych.

• Szerokość nakładki górnej

dla s = 2,5 cm

• Szerokość nakładki górnej

dla s = 2,5 cm

• Grubość nakładki górnej

przyjęto nakładkę górną: 20 x 250

• Grubość nakładki dolnej

przyjęto nakładkę górną: 20 x 250

- sprawdzenie momentów statycznych nakładek;

• Nakładka górna

• Nakładka dolna

- sprawdzenie dla nakładek

19,97 < 20,5

1. Projektowanie spoin dla nakładek

,dla

przyjęto: a = 0,5 cm = 5mm

przyjęto: l = 68 cm

• sprawdzenie nośności połączeń zakładkowych:

14,67 < 14,76

2. Dobór geometrii przykładek

przyjęto

- Przyjęto grubość przykładki

Przyjęto przykładki: 2 x 15 x 360

- Sprawdzenie

• 
  :

warunek spełniony

• 
  

warunek spełniony

3. Projektowanie spoin dla przykładki

- dobór grubości spoiny

przyjęto: a = 6 mm

- położenie środka ciężkości grupy spoin:

- obliczanie momentu dla przykładki:

- obliczanie momentów bezwładności

- obliczanie nośności spoin:

Warunek został spełniony

Połączenie śrubowe

1. Przyjęcie wymiarów nakładek

- pole półki przekroju

- pole nakładki

1. Pas górny

,przyjęto nakładkę górną: 300 x 25

2. Pas dolny

,przyjęto nakładkę dolną: 300 x 25

2. Przyjęcie wymiarów przykładek

1. wysokość przykładki

,przyjęto wysokość przykładek

- wskaźnik wytrzymałości obydwu przykładek

przyjęto:

przy czym grubość każdej z przykładek

2. sprawdzenie warunków

-

warunek spełniony

-

warunek spełniony

Ostatecznie przyjęto przykładki: 2 x 480 x 9

3. Przyjęte wymiary przykładek i nakładek:

1. nakładki

- górna: 300 x 25

- dolna: 300 x 25

2. przykładki: 2 x 480 x 9

4. Przykładki - połączenie

Przyjęto śruby M20 klasy 4.6 d = 20mm = 2 cm

1. Ścięcie trzpienia

,śruby dwucięte

Przyjęto:

2. Uplastycznienie wskutek docisku trzpienia do ścianki otworu

3. Obliczanie sił w śrubie skrajnej

Przyjęto 12 śrub M20 kl. 4.6

4. Określenie siły przypadającej na jedna śrubę

Nośność połączenia jest wystarczająca

5. Nakładki - połączenie

Przyjęto śruby M24 kl. 4.6 d=2,4cm

1. Ścięcie trzpienia

m = 1 - śruby jednocięte

- obliczanie ilości sztuk

przyjęto liczbę śrub n = 18 sztuk

Przyjęto:

2. Uplastycznienie wskutek docisku trzpienia do ścianki otworu

3. Obliczanie nośności połączenia

n = 18

l = 560 mm 15d = 360cm 200d = 4800cm

Nośność połączenia jest wystarczająca

3. sprawdzenie naprężeń w przekroju osłabionym otworami na śruby

• przykładka

- otwory powodują osłabienie

warunek spełniony

• nakładka

- otwory nie powodują osłabienia

---