Wydział Inżynierii Mechanicznej I Robotyki

Konstrukcje Stalowe

Projekt 3

Projekt połączenia spawanego wg normy PN-90/B-03200

Łukasz Gumiela

gr. K rok IIB

rok 2010/2011

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 dla projektu nr 8:

(obciążenie zmniejszone dziesięciokrotnie)

a = 2 [m]

b = 2 [m]

P₁ =15[kN]

l₁ =1,1 [m]

P₂ =27[kN]

l₂ =1,3 [m]

1. Rozwiązanie ramy i dobranie kształtowników

Obliczenie reakcji:

Liczba niewiadomych reakcji: 3

Ilość równań: 3

Układ statycznie wyznaczalny

Z powyższych równań:

R_Cx= -P₂ = -27 kN

=24,3 kN

R_Cy=P₁-R_D=15-24,3 = -9,3kN

Wyznaczenie sił tnących:

Słupek lewy:

0<z<l₂

l₂<z<2

Rygiel:

0<z<(2-l₁)

(2-l₁)<z<2

Wyznaczenie momentów gnących:

Słupek lewy:

0<z<l₂

l₂<z<2

Rygiel:

0<z<(2-l₁)

(2-l₁)<z<2

Wykres sił tnących Wykres momentów gnących

Dobór przekroju:

Materiał do wykonania przekrojów przyjęto 18G2A dla którego:

Dobór dwuteownika:

M_gmax=35,1 kNm

Na podstawie normy PN-H-93419 dobrano dwuteownik I200 dla którego W_x=214cm³

Sprawdzenie naprężeń ściskających:

Dobór teownika:

M_gmax=35,1 kNm

Ze względu na brak teowników o tak dużym wskaźniku wytrzymałości zostanie on zespawany.

2. Obliczenie połączenia spawanego:

A=6b²+25b²=31b²

S_x=6b²*13b=78b³

y₁=13b-2,51b=10,49b

y_max=15,01b

W_x=I_xc/y_max=141,26b³

Przyjęto b=12 mm

Wyznaczenie grubości obliczeniowej spoiny: Kształt spoin:

wg. wzoru w punkcie 6.3.2.2.:

Wybrano a_nom= 7mm

Sprawdzenie wytrzymałości spoin:

ze wzoru 93 normy:

χ =0,85 dla stali o R_e<=355MPa

Dla rogu A spoiny:

201,3MPa<305MPa

Spoina w rogu A wytrzyma obciążenie

Dla rogu B spoiny:

M_g=0 =>
=0

7,6MPa<305MPa

Spoina w rogu B również wytrzyma obciążenie

Wszystkie spoiny wytrzymają zadane obciążenie

1

P₁

P₂

R_Cy

R_Cx

R_D

x

y

A

B

C

D

D

C

B

A

y

R_D

R_Cy

P₂

P₁

R_Cx

-24,3kN

-9,3kN

27kN

35,1kNm

35,1kNm

26,73kNm

7 12 7

300

72

---