10. ELŐADÁS E 10 SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Az ábrák forrása:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM

TARTÓSZERKEZETEK III.

Szerkezetépítési és Geotechnikai Tanszék

Előadó: Dr. Bukovics Ádám

E 10

10. ELŐADÁS Az ábrák forrása: [1] [2] [3]

Dr. Németh György: Tartószerkezetek III., Acélszerkezetek méretezésének alapjai Halász Ottó – Platthy Pál: Acélszerkezetek Ádány Sándor - Dulácska Endre – Dunai László – Fernezelyi Sándor – Horváth László: Acélszerkezetek, 1. Általános eljárások, Tervezés az Eurocode alapján


E 10 Hegesztett kapcsolatok


TARTÓSZERKEZETEK III. Előadó: Dr. Bukovics Ádám

Hegesztés előnyei : ¾ a folyamatos kötésmód miatt az erő továbbítása egyenletes (nem lépnek fel feszültségcsúcsok) ¾ az illesztendő alapanyagnál a hegesztés nem okoz keresztmetszet gyengítést ¾ acélanyag megtakarítás érhető el ¾ gyors, megbízható, olcsó ¾ egyszerűbb és változatosabb kötésmódok ¾ automatizálható ¾nincs szükség külön közvetítő kapcsolóelemre ¾ ferde gerincű tartók állíthatók elő





E 10

Hegesztés hátrányai : ¾ a lehűléskor zsugorodó varrat miatt alakváltozások is létrejöhetnek ¾ számottevő sajátfeszültségek keletkezhetnek ¾ anyagszerkezeti változások, főleg a varrat környékén az alapanyagban (beedződés) ¾ az anyag tulajdonságainak a megváltozása fáradási- és ridegtörési problémákhoz vezethet ¾ csak hegesztésre alkalmas acélanyag alkalmazható ¾ a hegesztés előtt az éleket megfelelően le kell munkálni





Kézi ívhegesztő eljárások [2]

E 10





E 10

[2]

Elektródafogó [2]

Védőgázas ívhegesztés (hegesztőpisztoly Arcatom-hegesztéshez)





Por alatti hegesztés vázlata [2]

E 10





hõbefolyásolt zóna

alapanyag

E 10

átmeneti zóna

ömledék

A varrat szerkezete [1]





Varratfajták [1]

E 10





E 10

Teljes beolvadású tompavarrat

Részleges beolvadású tompavarrat

Élelőkészítés tompavarratokhoz [1]





varratdudor varratszegély koronaoldal

gyökoldal varratgyök

Varratokkal kapcsolatos elnevezések [1]

E 10





x a m

=

m n i m m 3 t

n i m

a a

=

E 10

Sarokvarratok gyökmérete [1]





E 10

Hasznos varrathossz ¾ A sarokvarrat hasznos hossza a teljes méretű varratrész hossza, beleértve a sarkoknál l eff = l visszaforduló részeket is. ¾ Ha a varrat kezdeténél és végénél – technológiai okokból – a gyökméret a teljes méretnél kisebb, akkor a hasznos varrathossz a teljes varrathosszúságnál 2⋅a értékkel kisebb: l eff = l − 2 ⋅ a

a 6 ; m m 0 3 x a m

n i m

¾ Erőátvitel szempontjából figyelembe vehető minimális varrathossz: l = ︵ ⋅︶





L we

E 10

t

Lw

t1 húzás

Lwe ≥

0 ,75 ⋅ b 0 ,75 ⋅ b1

L1 L we

Lw

16 ⋅ t

L we

L2

Lw

b1

L1 ≤ 16 ⋅ t 1 200 mm húzás

L1

b

⋅t⋅ t 1212 ⋅ t 1⋅ t 1 1212 L22 ≤≤ L ⋅ b⋅ b 00,25 ,25

t t1 b b1 t t1

200 200mm mm nyomás

L2

b

b1

Szakaszos varratok [1]





Sarokvarratok tervezési ellenállása (egyszerűsített eljárás) ¾ Egyszerűsítés: a varrat szilárdságát a varrat nyírási szilárdságával vesszük azonosnak ¾ ez a biztonság javára szolgáló közelítés, mivel a varratok nyírással szembeni ellenállása mindig kisebb a húzással szembeni ellenállásnál ¾ előny: a varratra ható erők irányától függetlenül számítható a tervezési ellenállás ¾ hátrány: általában nagyobb varratméretet eredményez

E 10





E 10

≤

i

⋅l

d R , w

d E , v

=

fv

d

p

FEai Σ

Egyszerűsített eljárás

d R , w

fv

⋅

⋅γ

2 M

=

fu βw 3

¾ a varrat tervezési nyírási szilárdsága:

¾ excentrikus igénybevétel esetén az adott varrat pontra ható erők eredőjét kell meghatározni





A korrekciós tényezők értékei

E 10





E 10

Sarokvarratok tervezési ellenállása (általános eljárás) ¾ Az általános eljárás szerint az egységnyi varrathosszra ható erőket a varrattengellyel párhuzamos és arra merőleges, illetve a varrat síkjába eső és arra merőleges komponensekre kell bontani. ¾ A varrat síkja alatt a gyökméret és a varrat hossztengelye által meghatározott sík értendő. ¾ A feszültségkomponensek általában egyenként, az igénybevételfajtákból külön-külön is meghatározhatók.





| |

w

⋅

γ

⋅γ

2 M

β

2

3

2

3

≤

2 M

≤

+ τ⊥ + τ

fu 9 , 0

σ ⊥

⊥

2

σ

d E ,

fw

=

fu

A sarokvarrat tervezési ellenállása elegendő, ha a következő két feltétel mindegyike teljesül:

H v

| |

σ

2

2

2

2

2

σ

ö v

σ

⎛ A korábban alkalmazott MSZ 15024/1 szerint :⎞ ⎜ ⎟ ⎜⎜ ⎟⎟ = ≤ ⊥ + τ⊥ + τ ⎝ ⎠

MSZ

E 10





E 10

A varrat síkja: a gyökméret és a varrat hossztengelye által meghatározott sík értendő.

Varratok középsíkjának értelmezése [2]





A varratok hasznos keresztmetszeteire működő feszültségkomponensek [2]

E 10





E 10

A varrat hossztengelyre merőleges km. és a varratból kivett elemi hasáb feszültségkomponensei [2]





A varrat figyelembe veendő feszültségkomponensei [2]

E 10

A feszültségkomponens F erővel terhelt homloksarokvarrat esetén [2]





E 10

Tompavarratok tervezési ellenállása ¾ Teljes beolvadású tompavarratok A teljes beolvadású tompavarratok tervezési ellenállása az összekapcsolt elemek közül a gyengébbiknek a tervezési ellenállásával azonos. A statikusan terhelt tompavarratokat nem kell vizsgálni, azok nyilvánvalóan megfelelnek, ha az összekapcsolandó elemeket megfelelően méreteztük. ¾ Részleges beolvadású tompavarratok Ugyanúgy vizsgálandók, mint a sarokvarratok.





Feszültségeloszlás hosszú kapcsolatokban [1]

Lj képlékeny

rugalmas

F

F

⋅

de

≤

1

⋅

1 , w

−

βL

2 , 1

1 , w

βL

=

Lja 0 2 5 , 0 1

150·a-nál hosszabb átlapolt kötésekben:

E 10





E 10

A csökkentő tényezőt nem kell alkalmazni: ¾ Ha a feszültségeloszlás a varratmenti alapanyag feszültségeloszlásával azonosnak vehető. Pl:

a

ya S 2 V Iy

y

⋅ ττ == V ⋅ S y | |

y

||

I y ⋅⋅ 2 a

V

[1]





μ=

εn εm

G=

E 10

E 2 ⋅ (1 + μ )

előadó az Ecole Polytechnique matematika tanszékén(1806) a Francia Akadémia tagja (1812) csillagász majd mechanika prof. Siméon Denis a húzott rúdelem tengelyirányú alakváltozásának a keresztirányú Poisson alakváltozásra gyakorolt hatása (1781-1840) Francia mérnök közel 400 cikket publikált és matematikus vektoralgebra, áramlástan, szil.tan





E 10

Rugalmas erőeloszlás I. ¾ Az erőeloszlás meghatározásának alapelve: A varratokban fellépő feszültség a szomszédos alapanyag feszültségeivel konform (azokhoz hasonló).

A bonyolult geometria miatt közelítések alkalmazása szükséges. (Pl. a kapcsolt elemek saját alakváltozásának elhanyagolása). A közelítések durva pontatlanságot is eredményezhetnek. Megengedett elhanyagolások mellett a szabványokban megszorítások, módosító tényezők.





E 10

Rugalmas erőeloszlás II. Pontosabb számítások készítése a végeselem programokkal lehetséges, de igen munkaigényes. Sokszor előforduló bonyolultabb esetekre (pl. zárt szelvények hegesztett kapcsolatai) kidolgozott eljárások találhatók a szabványokban.





E 10

Képlékeny erőeloszlás ¾ egyszerűsítő feltételezéseken alapszik ¾ valószerű erőeloszlás ¾ ki kell elégíteni a következő feltételeket: Az egyes varratokban ható erők legyenek egyensúlyban a kapcsolatra ható igénybevételekkel (egyensúlyi feltétel). A varratokban feltételezett erők ne haladják meg a varrat teherbírását (szilárdsági feltétel). A varratokban feltételezett alakváltozások ne haladják meg a varrat alakváltozási képességét (duktilitási feltétel).





A varratok merevsége átlagfeszültség a varratban

a homloksarokvarrat

a

b oldalsarokvarrat b

elmozdulás

E 10





E 10

Központosan terhelt kapcsolatok U-szelvény hegesztett bekötése (egyszerűsített eljárás) F a

p

=

∑

a1 p

⋅l p

2

F a1 e

F

a

2

⋅ l︶

2

1

⋅l +

1

⋅γ

⋅

︵⋅

a 2

⋅l =

2 M

∑

fu βw 3

a

⋅

d , w

fv

d ,

FR

=

1

a2

A kapcsolat tervezési ellenállása:





U-szelvény hegesztett bekötése (ált. módszer) a1

F1/2 F2

p=

2

F a2

F1/2

1

a1

=τ⊥ =

p 2

σ ⊥

p

E 10





E 10

Külpontosan terhelt varratcsoport rugalmas számítása

¾V erő hatására egyenletes feszültségeloszlás ¾M nyomaték hatására a varratkép súlypontjától mért sugárral arányos feszültségeloszlás





E 10

Külpontosan terhelt varratcsoport képlékeny számítása függőleges erő függőleges varratszakasz vízszintes erő vízszintes varratszakasz





E 10

I szelvényű oszlop és gerenda sarokvarratos kapcsolata nyomaték övlemez varratai nyíróerő gerinclemez varratai

E 10 Homloklemezre csatlakozó varratok vizsgálata I. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM




a feltételezett fesz.eloszlás hasonlítson az alapanyagban a varratok mentén kialakult feszültségek eloszlásához

E Előadó: Dr. Bukovics Ádám Szerkezetépítési és Geotechnikai Tanszék 10 Homloklemezre csatlakozó varratok vizsgálata II. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM


V a 2

⋅ ⋅l





Kötések merevítetlen övekhez az öv a terhelés hatására deformálódik egyenetlen feszültségeloszlás a varratban a varrat jóval nagyobb terhelést kap a gerinc közelében mint attól távolabb egy redukált dolgozó szélességet szabad csak figyelembe venni

.

=τ⊥ =

x a2 m

p

⊥

2

σ ;

2

y ,

l +︶

e

+ ⋅ ⋅l⋅

e

M ︵⋅

Iw

τ = | |

¾ nyíróerőből:

=

x a m

p ¾ nyomatékból:

l

a 2

= ⋅ ⋅

y ,

Iw

3 2 1 a 2

¾ a varratkép dolgozó részének tehetetlenségi nyomatéka az y – y tengelyre:

E 10





+ ⋅ + ⋅ ⋅

=

hengerelt:

=

⋅

tf k 5

tw 2

f f e

≤ ⋅

⋅

p ,

≥

p ,

+ ⋅

b e d

tf 5

tw 2

= ⋅

f f e

b

¾ Egyéb szelvényekre:

⋅

fu

Kielégítendő feltétel:

f f e

b

hegesztett:

a 2

y s f p b

p ,

≤

tf k 7 r s s 2

⋅

1 k e d

⋅

f ,

fyfy tftp

k

=

=

tw

¾ I vagy H szelvényekre:

f f e

b

Előírások:

E 10

+ ⋅ ⋅

10. ELŐADÁS E 10 SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Az ábrák forrása:

Recommend Documents