Politechnika Krakowska

Wydział Inżynierii Elektrycznej

i Komputerowej

Projekt nr 1

Konstrukcja spawana

Sławomir Bryl

Rok akad. 2001/2002

Rok II, sem IV

Grupa projektowa P2

Dane: Re=235MPa (dla St3S) xe=2 P=P10=21.2kN kr=115MPa P=P11=15kN kr=115MPa P=P10=15kN Xw=2.5 l=2m a=1 (dla pręta zamocowanego obustronnie przegubowo) Pkr=37.5kN Lr=2m E=2*10^5MPa A=5.82cm^2 Imin=8.03cm^4 lr=2m imin=1.17cm kr=115MPa s=0.5 (współczynnik dla spoin pachwinowych bez przeprowadzania kontroli. g=4mm (grubość półki kątownika) P=P10=21.2kN a=2mm kst=57MPa l=184.3mm e=0.89cm h=30mm l1=129.6mm l2=54.7mm g=5mm (grubość półki kątownika) P=P11=15kN a=3mm kst=57MPa l=86.9mm e=1.64cm h=60mm l1=63.1mm l2=23.7mm P=P13=15kN a=3mm kst=57MPa l=130.4mm e=0.73cm h=250mm l1=92.3mm l2=38mm

Obliczenia: 1. Dane do projektu Dane siły: P3, P5x, P6x, P10x Każda z sił 5kN 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 0 2 0 3 5 4 5 5 0 6 5 7 5 8 15 9 5 10 21,2 11 -15 12 0 13 15 14 70 15 -25 16 7,1 17 0 18 -14,1 19 -10 20 0 21 0 22 0 23 7,1 24 -10 25 0 26 0 27 0 Reakcja 14V -20 Reakcja 14H -5 Reakcja 15V 25 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 nr 10 Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 30x30x4 o powierzchni A=2.27cm^2. Pręty nr 11 i 13 Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 25x25x3 o powierzchni A=1.42cm^2. Dobór z warunku na wyboczenie: Pręt nr 11: Obliczenie siły krytycznej: Długość pręta: l=2m Dłudość wyboczeniowa: Minimalny moment bezwładności z wzoru Eulera: Wg PN-84/H-93401 dobieram kątownik 60x60x5 dla którego: A=5.82cm^2, Imin=8.03cm^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 10mm. 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=2mm 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: Dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=l1+2*a L2=l2+2*a Spoiny dla pręta nr 11 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 1.7 razy, oraz dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=1.7*l1+2*a L2=1.7*l2+2*a Spoiny dla pręta nr 13 Grubość spoiny: a=2mm (najmniejsza dopuszczalna spoina) Całkowita długość spoiny: Dla równomiernego rozkładu naprężeń w spoinach: Poniewarz spoina nośna powinna mieć długość nie mniejszą niż 40mm, powiększam obie spoiny 1.1 raza, oraz dodaję po 2*a ze względu na powstające kratery. L1=1.1*l1+2*a L2=1.1*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=1.84cm^2 A=1.3cm^2 Pkr=37.5kN l=2 m lr=2m Imin=7.23cm^4 imin=1.17cm l=170 kst=57MPa a=2.8mm l=184.3mm l2=54.7mm l1=129.6mm L1=134mm L2=59mm a=3.5mm l=86.9mm l2=23.7mm l1=63.1mm L1=113mm L2=46mm a=2mm l=130.4mm l2=38mm l1=92.3mm L1=106mm L2=46mm

---