metale lab, obl połączeń, 1) Połączenie pasów dwuteownika


  1. Połączenie pasów dwuteownika

Dane:

dwuteownik: stal ST3SX Re = 235 MPa, Rm = 375 MPa, fd = 215 MPa, A = 10,6 cm2

0x08 graphic
śruby: M6-5.8 Rm = 520 MPa, Re = 420 MPa, d = 6 mm,  = 1 mm, d0 = 7 mm

Warunki konstrukcyjne

t = 5 + 6,8 = 11,8 mm ≤ 5d = 5⋅6 = 30 mm

a1min = 1,5⋅d = 9 mm < a1 = 10 mm < a1max = min {12t = 81,6 mm; 150 mm} = 81,6 mm

a2min = 1,5 ⋅d = 9 mm < a2 = 12,5 mm < a2max = min {12t = 81,6 mm; 150 mm} = 81,6 mm

a3min = 2,5⋅d = 15 mm < a3 = 25 mm < a3max = min {14t = 95,2 mm; 200 mm} = 95,2 mm

amin = 2,5⋅d = 15 mm < a = 40 mm < a max = 2⋅a3max - a3 = 165,4 mm

Nośność śruby na ścinanie:

SRv = 0,45⋅Rm⋅Av⋅m = 0,45⋅52⋅(⋅0,62/4)⋅1 = 6,62 kN

Nośność śruby na docisk do ścianki otworu:

SRb = ⋅fd⋅d⋅t

 a1/d = 1,67

 = min a/d - 3/4 = 5,92

 2,5

 = 1,67

t = min {5; 6,86} = 5 mm

SRb = 1,67⋅21,5⋅0,6⋅0,5 = 10,77 kN

Miarodajna jest nośność śruby na ścinanie: SR = SRv =6,62 kN

Maksymalna siła osiowa, jaką przeniosą łączniki w pasie:

FRj = n⋅⋅SR

l = 120 mm > 15d = 90 mm

 = 1 - (l - 15d)/200d = 0,975

FRj = 8⋅0,975⋅6,62 = 51,64 kN

Nośność nakładki osłabionej otworami (przekrój A-A):

An = 0,5⋅(5 - 2⋅0,7) = 1,8 cm2

A = An⋅0,8⋅Rm/Re = 1,8⋅0,8⋅37,5/23,5 = 2,3 cm2 < A = 0,5⋅5 = 2,5 cm2

NRt = A⋅fd = 2,5⋅21,5 = 53,8 kN

Maksymalny moment, jaki przeniesie element (w przekroju A-A):

II = 171 cm4 z tablic inżynierskich

moment bezwładności nakładek IN = 2⋅(5⋅0,53/12 + 5,252⋅5⋅0,5) = 137,9 cm4

Ibrutto = II + IN = 171 + 137,9 = 308,9 cm4

Iotw = 4[0,7⋅1,183/12 + 1,18⋅0,7⋅(5,5 - 1,18/2)2] = 80 cm4

Inetto = Ibrutto - Iotw = 308,9 - 80 = 228,9 cm4

Wx,netto = Inetto/ymax = 228,9 / 5,5 = 41,6 cm3

MR = Wx,netto⋅fd = 8,94 kNm

Wyznaczenie najmniejszej siły P niszczącej element:

moment wywołany siłą P M = P⋅l/4 = P⋅0,4m/4 = P⋅0,1m P = 10⋅M/m

P1 = 10⋅MR/m = 10⋅8,94 kNm/m = 89,4 kN

Siła, jaką musi przenieść jedna nakładka ±F = M/hI = M/0,1m = 10M/m P = F

P2 = 51,64 kN

P3 = 53,8 kN

P = min {P1, P2, P3} = min {89,4 kN; 51,64 kN; 536,8 kN}

P = 51,64 kN

Na ćwiczeniach laboratoryjnych próbka uległa zniszczeniu (przez ścięcie łączników) po przyłożeniu siły Pemp = 42 kN.

W trakcie ćwiczeń staraliśmy się wykonać połączenie jak najdokładniej, dlatego prawdopodobnie jedyną różnicą między modelem teoretycznym i doświadczalnym jest fakt, że użyte śruby miały (wbrew projektowi) gwint na całej długości trzpienia.

Powoduje to następujące zmiany w obliczeniach:

Przy obliczaniu SRv podstawia się Av = As. Na podstawie tablicy Z2-2 w normie zauważyłem, że As ≈ 0,75⋅π⋅d2/4

SR = SRv = 0,45⋅Rm⋅Av⋅m = 0,45⋅52⋅0,75(⋅(0,6)2/4)⋅1 = 4,96 kN

FRj = 8⋅0,975⋅4,96 = 38,69 kN P = 38,69 kN

2) Połączenie zakładkowe spawane

0x08 graphic
Dane:

Stal ST3SX fd = 215 MPa; tab. 18 normy || = 0,7

Warunki co do grubości i długości spoin:

amin = max {3mm; 0,2tmax = 1 mm} = 3 mm

amax = min {16 mm; 0,7tmin = 3,5 mm} = 3,5 mm przyjmuję amax = 4 mm

amin < a = amax

lmin = max {40 mm; 10a = 40 mm} = 40 mm

lmax = 100a = 400 mm

lmin < l < lmax

Nośność pręta:

P NRt = Afd = 40,521,5 = 43 kN

niech P = 43 kN

Nośność spoin:

 = P/(al) = (P kN) / (2⋅0,5 cm⋅5 cm) = 2 P MPa = 86 MPa < ||⋅fd = 150,5 MPa

Laboratorium konstrukcji metalowych

Wrocław, 30.12.1999

Obliczenia Połączeń

Wykonali:

Mariusz Duch,

Mariusz Iwański,

Bartosz Kosek

Andrzej Kuszell

Sprawdził:

mgr inż. B. Kunecki

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
metale lab, metale-połączenia
obl polaczenia krokwi z jetka1
metale lab, Badanie udarności-sprawozdanie, 1
metale lab, Badanie udarności-sprawozdanie, 1
sem V MiM lab 5 obl
metale-połączenia, Budownictwo, Konstrukcje metalowe, Laborki
połączenia spawane lab (2)
Metale, projekt 1-połączenie
Ćwiczenie nr 2 Połączenia czopowo-tulejowe, I,II, I, TWM, LAB, montaż
Połączenie belki z podciągiem schemat obl
Polaczenia nitowe
Połączenia gwintowe js
Połączenia zgrzewane
1 Gwinty, śruby, połączenia śrubowe
Połączenia ksztaltowe inne

więcej podobnych podstron