scan

tr~

/ War

Warunek wytrzymałości spoin jest określony wzorem (3.2)

st

a po podstawieniu wyrażeń na oy i r_t

cr, =

Pn_

łsp9

+ I — ■    ) <Snh

St ‘sp5,

Po przekształceniu można wyznaczyć wymaganą grubość blachy na | zaczep (przyjmujemy z tablicy 3.3: s_n = 0,85, s_t = 0,6)

1

SnPl

St

łspSnk

1

38,2 • 0,85 • 204 = 4,63 mm

(17,7 • 10³)² +

0,85

0,6

17,7 • 10³    =

Zastosujemy blachę o grubości g = 10 mm.

PRZYKŁAD 3.10. Zaprojektować spawany węzeł kratownicy z układem prętów przedstawionym na rys. 3.23. Pręt 1 jest rozciągany siłą S\ = = 100 kN, a pręt 2 — ściskany siłą S2 = 50 kN. Siły w pozostałych dwóch prętach należy wyznaczyć. Długość pręta 2 jest I2 — 1500 mm. Na pręty dobrać należy typowe kształtowniki walcowane. Kąt a = 45°.

RYSUNEK 3.23. Ustawienie prętów w węźle kratownicy oraz siły działające w prętach

Zakładamy, że pręty 3 i Ą są rozciągane siłami S3 i S₄. Na podstawie warunków równowagi sił w węźle można napisać:

■a?

— S\ + S3 cos a + S4 = 0 S₂ — S3 sin o = 0

Z drugiego z równań otrzymujemy

sin a

50

sin 45°

S 70,7 kN

a po podstawieniu do pierwszego równania i przekształceniu

54 = Si — S$ cos a = 100 - 70,7 cos 45° = 50 kN

Zatem siły w prętach 3 i 4 są, jak założyliśmy, rozciągające.

Na elementy kratownicy zastosujmy stal S235JR, dla której k = 204 MPa oraz k_r = 125 MPa. Pręt 1 i Ą może stanowić jeden kształtownik. Wygodnie jest wybrać teownik, do jego środnika bowiem można przyspawać blachę węzłową z użyciem spoiny czołowej, otrzymując połączenie o dużej wytrzymałości. Natomiast na pręty 3 i 4 zastosujemy po dwa symetrycznie względem siebie ustawione kątowniki.

Pręt 1 jest obciążony siłą 5i = 100 kN. Wymagany przekrój pręta można wyznaczyć z warunku wytrzymałości na rozciąganie

100 • 10³ 125

= 800 mm²

Zastosujemy teownik _L 60 x 60 x 7 o przekroju F = 794 mm². Do środnika będzie przyspawana blacha węzłowa o grubości 7 mm. Propozycję rozwiązania węzła przedstawiono na rys. 3.24. Ściskająca siła S2 jest przenoszona przez 2 symetrycznie położone kątowniki, zatem każdy jest obciążony siłą S2/2. Kątowniki pracują na wy-boczenie; z warunku na wyboczenie wyznaczamy przekrój każdego z nich gdzie:

x_w — współczynnik bezpieczeństwa na wyboczenie,

5 — siła ściskająca pręt.

Zakładając, że smukłość kątownika jest większa od A_gr = 100, siłę krytyczną wyznaczamy ze wzoru Eulera

7T EJ_m\_n