Politechnika Krakowska

Wydział Inżynierii Elektrycznej

i Komputerowej

Projekt nr 1

Konstrukcja spawana

Wojciech Dobosz

Rok akad. 2001/2002

Rok II, sem IV

Grupa projektowa P2

Dane: Re=235MPa (dla St3S) xe=2 P=P10=11.3kN kr=115MPa P=P10=11.3kN Xw=2.5 l=2.82m a=1 (dla pręta zamocowanego obustronnie przegubowo) Pkr=28.25kN Lr=2.82m E=2*10^5MPa A=9.03cm^2 Imin=12.1cm^4 lr=2.82m imin=1.15cm P=P13=8kN Xw=2.5 l=2m a=1 (dla pręta zamocowanego obustronnie przegubowo) Pkr=20kN Lr=2m E=2*10^5MPa A=4.8cm^2 Imin=4.54cm^4 lr=2m imin=0.97cm kr=115MPa s=0.5 (współczynnik dla spoin pachwinowych bez przeprowadzania kontroli. g=8mm (grubość półki kątownika) P=P10=11.3kN a=5mm kst=57MPa l=39.3mm e=1.77cm h=60mm l1=27.7mm l2=11.6mm P=P11=8kN a=2mm kst=57MPa l=69.5mm e=0.6cm h=20mm l1=20.8mm l2=48.7mm g=5mm P=P13=8kN a=3mm kst=57MPa l=46.3mm e=1.4cm h=50mm l1=33.3mm l2=12.9mm

Obliczenia: 1. Dane do projektu Dane siły: P2,P4, P6y,P7 Każda z sił 8kN Zaprojektować węzeł nr 11 2. Założenia do projektu Profile wykonane ze stali St3S dla której Re=235MPa. Współczynnik bezpieczeństwa xe=2. Współczynnik bezpieczeństwa na wyboczenie xw=2.5 3. Schemat ustroju Schemat ustroju wraz z numeracją prętów oraz zaznaczonymi obciążeniami znajduje się na dołączonym wydruku. 4. Zestawienie reakcji i sił przekrojowych: Nr pręta, lub składowa reakcji Wartość [kN] 1 8 2 24 3 8 4 0 5 11,3 6 -8 7 -24 8 -16 9 0 10 -11,3 11 8 12 0 13 -8 14 0 15 -24 16 0 17 0 18 11,3 19 -32 20 -8 21 22,6 22 -24 23 -22,6 24 16 25 -11,3 26 0 27 0 Reakcja 14V 8 Reakcja 14H 0 Reakcja 15V 24 Do obliczeń sił przekrojowych i reakcji użyto programu RM-Win w wersji 3.33. 5. Dobór profili i blachy węzłowej Dobór z warunku na rozciąganie/ściskanie: Naprężęnia krytyczne: Pręt nr10 Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 20x20x3 o powierzchni A=1.12cm^2. Poniewarz jest to profil o najmniejszym przekroju, a w węźle nie występują większe siły, nie dobieram prętów 11 i 13. Dobór z warunku na wyboczenie: Pręt nr 10: Obliczenie siły krytycznej: Długość pręta: Dłudość wyboczeniowa: Minimalny moment bezwładności z wzoru Eulera: Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 60x60x8 dla którego: A=9.03cm^2, Imin=12.1cm^4 Promień bezwładności: Smukłość l>lgr. Pręt nr 13: Obliczenie siły krytycznej: Długość pręta: l=2m Dłudość wyboczeniowa: Minimalny moment bezwładności z wzoru Eulera: Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 50x50x5 dla którego: A=4.8cm^2, Imin=4.54cm^4 Promień bezwładności: Smukłość l>lgr. Dobór blachy węzłowej Grubość blachy węzłowej powinna być dwa razy większa od grubości półki kątownika. Wg PN-83/H-92203 blachę o grubości 16mm. Uwaga: dla całej kratownicy stosować blachę o jednakowej grubości. 6. Obliczenia spoin Naprężenia dopuszczalne: kst=s*kr Spoiny dla pręta nr 10 Grubość spoiny: a=0.7*g Należy wykonać spoinę o grubości a=5mm Całkowita długość spoiny: Dla równomiernego rozkładu naprężeń w spoinach kożystam z warunku: l1*e=l2*f oraz: l1+l2=l e+f=h Z tąd wynikają wzory: Poniewarz spoina nośna powinna mieć długość nie mniejszą niż 40mm, powiększam obie spoiny 3.5 raza, oraz dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=3.5*l1+2*a L2=3.5*l2+2*a Spoiny dla pręta nr 11 Grubość spoiny: a=2mm (poniewarz nie wykonuje się sponi cieńszych) Całkowita długość spoiny: Dla równomiernego rozkładu naprężeń w spoinach: Poniewarz spoina nośna powinna mieć długość nie mniejszą niż 40mm, powiększam obie spoiny 2 razy, oraz dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=2*l1+2*a L2=2*l2+2*a Spoiny dla pręta nr 13 Grubość spoiny: a=0.7*g Należy wykonać spoinę o grubości a=3mm Całkowita długość spoiny: Dla równomiernego rozkładu naprężeń w spoinach: Poniewarz spoina nośna powinna mieć długość nie mniejszą niż 40mm, powiększam obie spoiny 3.1 raza, oraz dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=3.1*l1+2*a L2=3.1*l2+2*a 7. Bibliografia: -M. Porębska, A. Skorupa „Połączenia spójnościowe” `97 -M.E. Niezgodziński, T. Niezgodziński „Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe” `96 -PN-84/H-93401 Kątowniki równoramienne. -PN-83/H-92203 Stal węglowa walcowana. Blachy uniwersalne.

Wyniki: kr=kc=115MPa A=0.98cm^2 Pkr=28.25kN l=2.82m lr=2.82m Imin=10.9cm^4 imin=1.15cm l=244 Pkr=20kN l=2m lr=2m Imin=3.86cm^4 imin=0.97cm l=205 kst=57MPa a=5.6mm l=39.3mm l2=11.6mm l1=27.7mm L1=107mm L2=50mm a=2mm l=69.5mm l2=20.8mm l1=48.7mm L1=103mm L2=46mm a=3.5mm l=46.3mm l2=12.9mm l1=33.3mm L1=110mm L2=46mm

---