Złożone Konstrukcje Metalowe 20.02.2012
ŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻŻ
Konstrukcje z kształtowników o przekroju zamkniętym
Przekroje zamknięte są stosowane często na lotniskach
Rury o okrągłych przekrojach
CHS - Circular hollow sections  skrót występujący w podręcznikach, dotyczmy procesów wyrobu
metalowych przekrojów okrągłych.
Rury ze szwem  kawal blachy idealnie zwinięta i spoina zostaje zespawana. ( do wykonania
wymagany jest bardzo specjalistyczny sprzęt który będzie  wygładzać spoinę od wewnątrz jak i od
zewnątrz. (rury ze szwem są wykonywane z większych przekrojach niż CHS)
Rury o kwadratowych przekrojach
RHS  Rectangular Hollow Sections - z przekroju okrągłego tworzy się kwadratowy poprzez
włożenie do specjalnej maszyny i spłaszczenie ścianek.
Zalety konstrukcji z rur
1. Korzystna charakterystyka wytrzymałościową
2. korzystne współczynnik wyboczeniowy
3. konstrukcje lekkie
4. Duży asortyment
5. A
atwiejsze zabezpieczenie przed korozja
6. Zmniejszenie zużycia stali
7. powłoki malarskie  przekroje zamknięte walcowane o wyokrąglonych narożach
równomierna powłoka w porównaniu do ostrych narożny
Uniform paint thickness for hollow sections due
to the absence of sharp edges
łatwiej nakłada się farbę na zaokrąglone
krawędzie niż na krawędzie ostre, ponieważ na
ostrych nie można uzyskać odpowiedniej
grubości farby
8. Korzystne kształty aerodynamiczny
(przy okazji )Stal porkenowska  stal o podwyższonej odporności na korozja , stali której nie
pokrywa się powłokami malarskimi, tworzy się na niej warstwa pasywna, która zabezpiecza
konstrukcje przed rdza
9. A
atwy transport i montaż z uwagi na mniejsza masę i większą sztywności i stateczność
elementów wysyłkowych
10. Estetyczny wyglÄ…d
11. Zastosowanie w konstrukcjach zespolonych
[rys1]
Wady konstrukcji z rur (przekroje zamknięte)
1. konieczny odpowiedni osprzęt do CHS
2. cena
Wady RHS w stosunku do CHS:
1. większe parcie wiatru
2. trudniejsze kształtowanie węzłów  wymyślono rozetkę (taki 6cio kat) powtarzalny służący
do połańczanina prętów
3. mniejsze naprężenia krytyczne przy ściskaniu osiowym czyli nośność..... jest mniejsza
4. wyższa cena rur prostokątnych
Zalety RHS w stosunku do CHS:
1. płaskie powierzchnie przenikania
2. Å‚atwiejsza produkcja
Zasady obliczenia elementów z rur
(a) definicja odstępu (b) definicja zakładowe
g e"t1ƒÄ…t2
g- światło miedzy prętami dochodzącymi konieczność odstępu wyrażonego, aby prawidłowo
wykonać spoinę, zakładka musi być w wielkości 1/4 czyli
e<0
wyższa nośność niż e=0
trudniejsze wykonanie
e>0
mniejsza nośność niż dla e=0
Å‚atwiejsze wykonanie
Podstawowe parametry, które mają wpływ na nośności spawanych węzłów z rur:
d1 d0 d
1
parametry które mają wpływ na nosnosci weslow
, ,
d0 t0 t1
d
i
0,2d" d"1
d
0
d
i
5d" d"25
2"ti
d d
i i
5d" d"25 ale 5d"
2"ti 2"t0
d1
inaczej wygląda nośność, mała średnica d działa jak szpilka przebijająca balon
1
d0
d0
stateczność ścianki elementu
t0
d e"d
0 i
Model zniszczenia węzłów CHS
a) Uplastycznienie pasa
b) Uplastycznienie ścianki
c) ścinanie - występuje przy uplastycznienie pasa
d) Nośność spoin
e) Nośność krzyżulca
f) Miejscowa utrata stateczności
1 przypadki mimośród ujemny (górny rys)
2 przypadek mimośród dodatni (dolny rys)
Podstawowe parametry, które mają wpływ na nośności spawanych węzłów z rur:
b1 b1-b2
¸Ä…=
lub
b0 2"b0
b0
Ä…Ä…=
2"t0
hi
½Ä…=
b0
g =10 [mm]
min
Modele zniszczenia wezlow RHS:
Model A  mechanizm podwójnego translacji [podwójne przemieszczenie] (zapadniecie ścianki pod
krzyżulcem ściskanym i wybrzuszenie pod krzyżulcem rozciąganym)
Uplastycznienie stykowej ścianki pasa ( zniszczenie przystykowe)
Model B  wyrwanie krzyżulca z rozciąganego z pasa ( przebicie, ścięcie ścianek pasa)
Model C  zniszczenie spoin lub krzyżulca pod wpływem rozciągania
zniszczenie skartowania
węzły typu T,Y,X
N = f "t1śą2h1  4t1ƒÄ…2beff źą
1 f1
Model D  niesymetryczne , miejscowwe wyboczenia krzyzulca sciskanego
Model E  sciecie plastyczne bocznych cianek przekroju
Model F  miejscowe wyboczenie ścianek pasa pod ściskaniem prętem wyratowania
b
j
¸Ä…=
b0
Model G  miejscowe wyboczenie pasa od strony krzyżulca rozciąganego
Podstawowe parametry, które mają wpływ na nośność spawanych węzłów z rur:
wartość katów między partami skartowania i pasów
 mimośrodowe usytuowanie prętów skartowania względem pasa
naprężenia w rurowym przekroju pasa
rozwiązanie konstrukcyjne węzła (kształt końcowego fragmentu rury skartowana wzajemnie
położenie tych końcówek, obecność dodatkowych części takich jak przepony usztywnienia, stoliki)