1
Konstrukcje stalowe
Projekt nr 3
Projekt polaczenia spawanego
Błażej Pastuszyński
IMiR rok III
gr. P1
1
Konstrukcje stalowe
Projekt nr 3
Projekt polaczenia spawanego
Błażej Pastuszyński
IMiR rok III
gr. P1
2
Zadanie nr 17
= 3
= 5
ଵ
= 10
ଶ
= 13
ଵ
= 2
ଶ
= 4,3
1.
Obliczenia
1.1.
Obliczanie reakcji podporowych
3
=
−
−
= 0
=
+
= 10 + 13 = 23
= −
+
+
0,5 +
= 0
=
13 ∙ 4,3 + 10 ∙ 2
3
= 33.6
=
−
= 0
=
= 33,6
4
Na podstawie obliczonych sił reakcji wyznaczam siły tnące, normalne oraz momenty w
całej ramie. Wyniki przedstawiają poniższe wykresy.
5
Rys. Siły tnące
Rys. Siły
normalne
6
Największy moment jaki został wyznaczony wypada w punkcie A i wynosi
105,9
2.
Dobór profili
Oba słupy zostaną wykonane z profilu ceowego natomiast rygiel z profilu dwuteowego.
Profil zostanie wybrany w oparciu o naprężenia zginające. Elementy zostaną wykonane ze
stali konstrukcyjnej 18G2A.
2.1.
Dobór dwuteownika na rygiel
18 2
355
2
305
105,9
7
Obliczanie minimalnego wskaźnika na zginanie dla rygla
௫
≥
ௗ
௫
≥
105.9 ∙ 10
ଷ
∙ 10
ଷ
305
= 347213,11
ଷ
= 347,2
ଷ
Dobieram dwuteownik
równoległościenny
IPE 270 o W
x
= 429 cm
3
= 45,9
= 429
= 5790
= 62,2
= 420
ℎ = 270
= 135 = 6,6 = 10,2 = 15
2.2.
Dobór ceownika na słup 1.
ௗ
= 305
= 105,9
Obliczanie minimalnego wskaźnika na zginanie dla słupa 1
௫
≥
ௗ
௫
≥
105.9 ∙ 10
ଷ
∙ 10
ଷ
305
= 347213,11
ଷ
= 347,2
ଷ
Ze względu na to że dla ceownika tak duży wskaźnik wytrzymałości jest tylko względem
krótszego boku a wcześniej dobrany został dwuteownik o szerokość 160mm muszę
wybrać inny profil.
Dobrano z normy:
Dwuteownik szerokostopowy IPB 180
8
= 65,3
= 426
= 3830
= 151
= 1360
ℎ = 180
= 180 = 8,5 = 14,0 = 15
2.3.
Dobór ceownika na słup 3
Ponieważ siły działające w słupie nr 3 są mniejsze od sił w słupie nr 1 dobieram przekrój
słupa nr 3 taki sam jak słupa nr 1 tj. IPB 180 ze względów konstrukcyjnych.
3.
Sprawdzenie nośności połączeń spawanych
Obliczanie nośności spoiny pachwinowej łączącej dwa dwuteowniki w punkcie A.
9
Z tablicy 18 odczytuję:
= 0,8 (prostopadłe)
= 0,7 (równoległe)
Wg pkt. 6.3.3.3:
= 0,85
Pole przekroju środnika belki:
௪
= 6,6 ∙ 219 = 1445,4
ଶ
=
−
2
−
! = 49,2
௦
= 49
Spoina łącząca środnik ze słupem a
s
:
௪௦௧
= 0,7 ∙
= 4,62
௦
= 5
Spoina łącząca półkę ze słupem
:
௪௦௧
= 0,7 ∙
" = 7,14
= 7
Pole powierzchni spoiny:
௦
= 2 ∙ 219 ∙ 5 + 4 ∙ 49 ∙ 7 + 2 ∙ 135 ∙ 7 = 5452
ଶ
= 54,52
ଶ
Pole powierzchni spoiny łączącej środnik ze słupem
௦௪
= 2 ∙ 219 ∙ 5 = 2190
ଶ
Moment bezwładności spoiny Ix:
#
௫
= 2 ∙ 135 ∙ 7 ∙
$
270
2
+
7
2
%
ଶ
+ 4 ∙ 49 ∙ 7 ∙
$
270
2
− 10,2 −
7
2
%
ଶ
+ 2 ∙
&
5 ∙ 219
ଷ
12
'
ଶ
= 388708,9
ସ
3.1.
Obliczanie naprężeń występujących w spoinie
Warunek dla punktu 1
( =
∙ )
ℎ
2
+
2 *
#
௫
=
105,9 ∙ 10
ଷ
)
0,27
2
+
0,007
2
*
388708,9 ∙ 10
ି଼
= 377,3
(
=
(
√2
=
377,3
√2
= 266,8
≤
ௗ
= 305
Warunek został spełniony.
Warunek dla punktu 2 ze wzoru (93)
( =
∙ )
0,219
2
*
#
௫
=
105,9 ∙ 10
ଷ
)
0,219
2
*
388708,9 ∙ 10
ି଼
= 208,3
10
(
=
(
√2
=
208,3
√2
= 147,3
,
=
(
,
=
-
௦௪
=
33.6 ∙ 10
ିଷ
2190 ∙ 10
ି
= 15,34
<
ௗ
= 0,7 ∙ 305 = 213,5
.(
ଶ
+ 3(
,
ଶ
+
,
ଶ
) = 251,4
<
ௗ
=305 MPa
Wszystkie warunki są spełnione, połączenie zostało poprawnie zaprojektowane
W węźle B działają mniejsze siły przekrojowe niż w węźle A więc nie ma potrzeby
sprawdzania nośności spoiny.