Microsoft Word

KONSTRUKCJE METALOWE 1

Przykład 10

Projektowanie styku montażowego pasa górnego

1001,3 kN

849,5 kN

697,8 kN

1001,3 kN

697,8 kN

849,5 kN

1001,3 kN

6,5

-1

7,9

- 7

8,5

- 9

16,5

-10

77,9

- 75

3,7

- 5

98,5

-1

69,6

6,5

-1

l = 3

,35

l =

4 m

l =

3,3

5 m

6,71

13,4

2 m

3,00 m

3,3

5 m

3,3

5 m

3,3

5 m

3,00 m

24,00 m

Rys 3a. Maksymalne siły prętach kratownicy

Styk montażowy pasa górnego

1,6 m

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 10

d – średnica śruby,

– średnica otworu,

– pole przekroju śruby w miejscu gwintowanym,

odległość osiowa między skrajnymi łącznikami,

granica plastyczności

wytrzymałość na rozciąganie,

wytrzymałość na rozciąganie śruby,

granica plastyczności śruby,

, e

, p

– rozstaw śrub poziomy i pionowy,

m – liczba płaszczyzn ścinania śrub,
n – liczba śrub w połączeniu,
e

0,z

– odległość od środka ciężkości kątownika

(linii działania siły) do środka ciężkości grupy śrub,
Gatunek stal: S 355, , (Tablica 3.1 EC 3-1-1)
f

355 MPa 35,5 kN/cm

;

510 MPa 51,0 kN/cm

1 współczynnik redukcyjny,

1,25 częściowy współczynnik dotyczący węzłów,

b – ramię kątownika,
r – promień zaokrąglenia kątownika,
e – położenie osi środka ciężkości,
t – minimalna grubość łączonych elementów
A

– pole brutto kątowników.

10. Projektowanie styku montażowego p. 3 EC 1993-1-8
Siły w prętach kratownicy przyjęto z rysunku 3a,

10.1 Projektowanie styku montażowego w pręcie ściskanym G

2L 200x200x18 – połączenie śrubowe

Siła w pasie górnym

, F

,!"

≅ 600 kN

Dane kątownika 200x200x18:
b = 200 mm, t

= 18 mm, e = 56 mm, r =18 mm, A

= 69,1 cm

Przyjęto śruby: 7M20 kl. 8.8
Kategoria połączenia A (EC 1993-1-8 tablica 3.2)
d = 20 mm, d

= 22 mm, A

=245 mm

, f

= 800 N/mm

, f

= 640 N/mm

(EC 1993-1-8 tablica 3.1)

Sprawdzenie rozstawu śrub EC 1993-1-8 tablica 3.3
e

1,2'

1,2 ∗ 22 26,4 mm

1,2'

1,2 ∗ 22 26,4 mm

2,2'

2,2 ∗ 22 48,4 mm

2,4'

2,4 ∗ 22 52,8 mm

Przyjęto
e

40 mm , 4- . 40 80 //

60 mm , 4- . 40 80 //

50 mm , 14- 140 // 012 200 //

60 mm , 14- 140 // 012 200 //

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 10

Położenie środka ciężkości śrub.

4 ∗ 4

∗ 5

7 ∗ 5

4 ∗ 6 ∗ 1,9

7 ∗ 1,9 3,42 :/

6 3,42 2,58 :/

Moment działający na połączenie wynikający z mimośrodowego połączenia
;

;

; . 3

6,0 5,6 . 2,58 2,98 :/

@,>6

;

600 ∗ 2,98 1788 AB:/

Obliczenia siły maksymalnej w skrajnej śrubie
Sprawdzenie występowania złącza długiego (EC 1993-1-8 p.3.8)
C

≤ 15' →

3 ∗ 4

3 ∗ 50 150 // ≤ 15 ∗ 20 300 //

Warunek został spełniony nie trzeba liczyć współczynnika redukcyjnego

. 3

L75

. 25,8

79,31 // 7,93 :/

L25

. 25,8

35,92 // 3,59 :/

L50

. 34,2

60,58 // 6,05 :/

L34,2

34,2 // 3,42 :/

. G

2 ∗ 7,93

. 2 ∗ 3,59

. 2 ∗ 6,05

. 3,42

236,45 :/

Siła przypadająca na jedną śrubę

@,Q,>6

,!"

600

7 85,71 AB

Siła w śrubie skrajnej (1 i 7) od działania momentu

R,Q,>6

∑ G

1788

2,58

236,45 19,5 AB

R,<,>6

∑ G

1788

7,5

237,65 56,71 AB

Siła działająca na pojedynczą śrubę
?

I(?

@,Q,>6

. ?

R,Q,>6

)

. ?

R,<,>6

L(85,71 . 19,5)

. 56,71

119,52 AB

Nośność śruby na ścinanie EC 1993-1-8 tablica 3.4 (śruby dwu ciętej).

@,f6

/ ∗∝

2 ∗ 0,5 ∗ 800 ∗ 245

1,25

156,8 AB

∝

0,5 – EC 1993-1-8 tablica 3.4

/ 2

Nośność na docisk EC 1993-1-8 tablica 3.4 śruby skrajnej.

k,f6

∗∝

' ∗ -

2,5 ∗ 0,6 ∗ 510 ∗ 20 ∗ 10

1,25

122,4 AB

∝

/l7 m

;

; 1o m

3 ∗ 22 0,6;

800

510 1,56; 1o 0,6

/l7 m2,8

;

1,7; 2,5o m2,8

22 1,7 6,06; 2,5o 2,5

Sprawdzenie nośności pojedynczej śruby
Nośność śruby na ścinanie

@,>6

@,f6

119,52

156,8 0,76 ≤ 1

Nośność na docisk

@,>6

k,f6

119,52

122,4 0,97 ≤ 1

Nośność grupy łączników (nośność połączenia)
?

@,f6

> ?

k,f6

7 ∗ 122,4 856,8 AB > 600 AB

Konstrukcje metalowe 1

Przykład 10

Połączenie zostało poprawnie zaprojektowane. Nie sprawdza się nośności przekroju osłabionego ze względu
na to, że pas górny jest ściskany. Nośność śrub 2 i 6 jest większa niż śrub 1 i 7.

10.2 Projektowanie styku montażowego w pręcie ściskanym G

2L 200x200x18 – połączenie spawane

Siła w pasie górnym

, F

,!"

≅ 600 kN

Przyjęto blachę łączącą o długości 230+210+10 = 450 mm, szerokość ze względu na spoiny 202 mm,
grubość 10 mm. Długość blachy w połączeniu śrubowym 230mm w połączeniu spawanym 210 mm.
Blacha 450x202x10
Dobór grubości spoiny
P 4.5.2 grubość minimalna spoiny 3 mm ≤ a ≤ 0,7t = 0,7x10 = 7  mm
Przyjęto spoinę o grubości a=6 mm
Warunek nośności P 4.5.3

@r,6

→ obliczeniowa wytrzymałość spoiny na ścinanie

@r,6

√M

;

@r,6

N&,

√M

,}∗&,N

26,2 AB :/

Siła

r,>6

jest pomnożona przez 0,5 z powodu zastosowania zestawu kątowników

. 0

0,5 ∗ 600

26,2 ∗ 0,6 19,08 :/

Przyjęto łączną długość spoin l 40 cm.

Pole przekroju spoin

∗ 0 0,6 ∗ 40 24 :/

Siła

r,>6

jest pomnożona przez 0,5 z powodu zastosowania zestawu kątowników. Dane odczytane z tablic.

b = 200 mm (szerokość przyspawanego elementu)
e = 56 mm (położenie środka ciężkości)
Odległość środka ciężkości spoin do środka ciężkości kątownika (działania siły)
E

= b/2 - e = 200/2 - 56 = 100-56=44 mm = 4,4 cm

Moment działający w środku ciężkości spoin dla jednego kątownika.

r,>6

;

0,5 ∗ 600 ∗ 4,4 1320 AB:/

Momenty bezwładności spoin względem osi x, z i biegunowy. Pominięto grubość spoin ze względu na nie

znaczy wpływ na wynik końcowy.

2 ∗ 20(20/2)

4000 :/

2 ∗ 207

1333,4:/

4000 . 1333,4 5333,4 :/

Naprężenia w spoinie w najbardziej wytężonym punkcie.

∗ 1320 ∗

5333,4 ∗ 0,6 4,12 kN/cm

∗ 1320 ∗

5333,4 ∗ 0,6 4,12 kN/cm

0,5F

,!"

∗

b e

0,5 ∗ 600

20 ∗ 0,6 ∗

20 5,6

18 kN/cm

Sprawdzenie nośności.

≤ q

@r,6

≤ 262 B //

L4,12

. (4,12 . 18)

22,5

≤ 26,2 AB :/

Nośność połączenia została zapewniona.