Konstrukcje stalowe
Projekt 3
Temat 14
A
ukasz Krzywda
Rok III GR. P
Wydział: Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Rok akademicki 2013/2014
1. Temat
Dla podanego schematu ramy dobrać odpowiedni przekrój każdej belki (kształt przekroju zaznaczony
na rysunkach) korzystając ze wzorów klasycznej wytrzymałości. Zaprojektować połączenie spawane A
i B belek ramy (czołowe lub pachwinowe) wg PN-B-03200:1990. Przy projektowaniu połączenia
należy uwzględnić wszystkie siły przekrojowe.
Dane:
a= 3[m]
b= 4[m]
P1= 27[kN]
l1= 1,2[m]
l2= 2,7[m]
P2=16[kN]
M= 0 [kNm]
2. Obciążenia
Rama została rozwiązana z wykorzystaniem oprogramowania SOLDIS Projektant 5.0, uzyskane
wykresy sił i momentów zamieszczono poniżej:
Siły normalne: Siły tnące:
Momenty:
3. Wstępny dobór przekrojów
Belka
Przyjęto materiał: 18G2A dla której fd=305 MPa
Siły przekrojowe:
M=151,2 kNm
T= 43,2 kN
N=27 kN
Wstępne pole przekroju:
Wstępny wskaz
nik wytrzymałości:
Uprzednio obliczony dwuteownik IPE300 nie pozwolił na spełnienie warunków wytrzymałościowych
spoin.
Dobrano z normy PN-91/H-93419: Dwuteownik IPE330
Własności: Wymiary:
Naprężenia:
Naprężenia zastępcze:
"
Warunek spełniony, przekrój dobrano prawidłowo.
Słup lewy (l=4m)
Przyjęto materiał: 18G2A dla której fd=305 MPa
Siły przekrojowe:
M=151,2 kNm
T= 43,0 kN
N=43,2 kN
Wstępne pole przekroju:
Wstępny wskaz
nik wytrzymałości:
Wstępnie założono użycie ceownika, jednak ze względu na szerokość teownika, który ma zostać do
niego przyspawany (150mm) i niedostępność ceowników o takich wymiarach, oraz konieczność
położenia spoiny na całym obwodzie, użyty zostanie dwuteownik. Spoina nie może zostać wykonana
na dłuższym boku ceownika ze względu na znacznie niższą wartość wskaz
nika wytrzymałości.
Dobrano z normy PN86/H-93452: Dwuteownik szerokostopowy HEB200
Własności:
Wymiary:
Naprężenia:
Naprężenia zastępcze:
"
Warunek spełniony, przekrój dobrano prawidłowo.
Słup prawy (l=2m)
Przyjęto materiał: 18G2A dla której fd=305 MPa
Siły przekrojowe:
M=21,6 kNm
T= 27,0 kN
N=43,2 kN
Wstępne pole przekroju:
Wstępny wskaz
nik wytrzymałości:
Ze względów analogicznych jak w słupie lewym, profil ceowy zostanie zastąpiony dwuteownikiem o
szerokości większej od szerokości belki..
Dobrano z normy PN86/H-93452: Dwuteownik szerokostopowy HEB180
Własności: Wymiary:
Naprężenia:
Naprężenia zastępcze:
"
Warunek spełniony, przekrój dobrano prawidłowo.
4. Obliczenie spoin
Spoina A
Połączenie w punkcie A, zostanie zrealizowane jako spoina pachwinowa.
Materiał 18G2A, Re=355MPa
Spoina łącząca środnik ze słupem:
Spoina łącząca półkę ze słupem:
Pole powierzchni spoiny:
Pole powierzchni spoiny, oraz moment bezwładności spoiny zostały wyznaczone przy pomocy
programu SOLIDWORKS
Wskaz
nik wytrzymałości spoiny:
Naprężenia:
N93
Warunek wytrzymałościowy dla spoin pachwinowych:
"
dla Re=355MPa odczytano:
Dla punktu 1:
" "
 "
"
"
Warunek spełniony.
Dla punktu 2:
" "
"
"
Warunek spełniony.
Spoina B
Połączenie w punkcie B, zostanie zrealizowane jako spoina pachwinowa.
Materiał 18G2A, Re=355MPa
W związku z tym, że parametry połączenia spawanego w punkcie B, takie jak powierzchnia spoiny i jej
wskaz
nik wytrzymałości, oraz siły tnące i normalne, są takie same jak w punkcie A, a moment jest
znacznie mniejszy, połączenie to nie wymaga dodatkowego sprawdzania.