Fa- és Acélszerkezetek I. 8. Előadás Kapcsolatok II. Hegesztett kapcsolatok. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

Fa- és Acélszerkezetek I. 8. Előadás Kapcsolatok II. Hegesztett kapcsolatok Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

I. ZH STATIKA !!!

Gyakorlás: Mechanikai példatár I. kötet (6.1 Egyenes tengelyű tartók) 6.2 Törttengelyű és ágas tartók 6.3 Gerber-csuklós tartók 6.4 Háromcsuklós tartók

Tartalom  Kapcsolatok tervezési igénybevétele

 Hegesztett kapcsolatok kialakítása  Hegesztett kapcsolatok viselkedése  Hegesztett kapcsolatok méretezése

Kapcsolatok tervezési igénybevétele  Részleges szilárdságú kapcsolatok tervezési igénybevételek: a kapcsolat középponti tervezési igénybevételei N = NEd V = VEd M = MEd  Teljes szilárdságú kapcsolatok tervezési igénybevételek: az összekapcsolt elemek tervezési ellenállásai N = NRd V = VRd M = MRd

Kapcsolatok tervezési igénybevétele Igénybevétel elosztás hevedereken  Részleges szilárdságú kapcsolatok  Övek: Növ = NEd*Aöv/A + MEd * (Iöv/I)/hf Vöv = 0 Möv = 0  Gerinc: Ngerinc = NEd*Agerinc/A Vgerinc = VEd Mgerinc = MEd * (Igerinc/I)

Kapcsolatok tervezési igénybevétele Igénybevétel elosztás hevedereken  Teljes szilárdságú kapcsolatok  Övek: Növ = NRd,öv = min (Npl,Rd,öv; Nu,Rd,öv) Vöv = 0 Möv = 0  Gerinc: Ngerinc = NRd,gerinc Vgerinc = VRd,gerinc Mgerinc = MRd,gerinc

Hegesztett kapcsolatok kialakítása Hegesztési eljárások  Ívhegesztés

 Varrat szerkezete

Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok  Sarokvarrat – egyoldali

 Sarokvarrat – kétoldali

Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok  Sarokvarrat – helyzet

Homlok-sarokvarrat

Oldal-sarokvarrat

Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok  Tompavarrat

Teljes beolvadású

Részleges beolvadású

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői  Középsík A varrat határoló síkjainak szögfelezője és a varrat tengelye által meghatározott sík varrat tengely szögfelező

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői  Középsík

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői  Gyökméret - a  Sarokvarrat esetén: a varrat keresztmetszetébe rajzolható legnagyobb háromszög középsíkon mért magassága

 Teljes beégésű tompavarrat esetén: az összekapcsolt lemezek közül a vékonyabbik vastagsága

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői  Varrathossz – l0 A varrat tengelyének hossza

 Minimum varrathossz: lmin = min[30mm; 6*a]  Maximum varrathossz: lmax = 150*a  Hasznos varrathossz – leff = l0 -2*a Varrathossz a végeken kialakuló kráterek elhagyásával Kráter közelítő hossza: a  Egyedülálló varrat esetén: leff = l0 -2*a  Körbevezetett varrat részeként: leff = l0 -a  Varratterület – Aw = leff * a

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei Meghatározandó feszültségek a középsíkban 1) Sarokvarrat

2) Tompavarrat

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei

Általános eljárás: 1) Elemvégi igénybevételek meghatározása 2) Varratterület középpontjának meghatározása 3) Elemvégi igénybevételek transzformálása a varratterület középpontjába 4) Középponti igénybevételekből varratfeszültségek számítása

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 3) Elemvégi igénybevételek transzformálása a varratterület középpontjába N M V Fy Mw Fx

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 4) Középponti igénybevételekből varratfeszültségek számítása Sarokvarrat esetén

N, M

𝐹𝑦

𝑀

→𝜌 = 𝐴 ± 𝑊𝑤 𝑤

→𝜎⊥ = 𝜏⊥ =

V

→𝜏∥ =

𝐹𝑥 𝐴

𝑤

𝜌 2

Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 4) Középponti igénybevételekből varratfeszültségek számítása Tompavarrat esetén

𝐹𝑦

𝑀

N, M

→𝜎⊥ = 𝐴 ± 𝑊𝑤

V

→𝜏∥ =

𝑤

𝐹𝑥 𝐴

𝑤

Hegesztett kapcsolatok méretezése Varratok gyökméretének felvétele Nincs egyértelmű előírás az Eurocode-ban, ajánlott méretek:  Minimum méret: amin = 3 mm  Egyoldali sarokvarrat esetén a < 0,8 (- 1,0)*t

t

 Kétoldali sarokvarrat esetén a < 0,5*t

t

Hegesztett kapcsolatok méretezése – J6.3.3 Általános eljárás Mindig alkalmazható feszültség alapú módszer 𝜎⊥ 2 + 3(𝜏∥ 2 +𝜏⊥ 2 ) ≤

𝑓𝑢 𝛽𝑤 ∗ 𝛾𝑀2

és 𝜎⊥ ≤ 0,9

𝑓𝑢 𝛾𝑀2

fu – alapanyag szakítószilárdsága

Hegesztett kapcsolatok méretezése – J6.3.3 Egyszerűsített eljárás Csak erővel (nyíró (Fx) és/vagy normálerővel (Fy)) terhelt varratok esetén 𝐹𝑤,𝐸𝑑,𝑖

𝐹𝐸𝑑,𝑖 𝑓𝑢 ∗ 𝑎 = ≤ 𝐹𝑤,𝑅𝑑,𝑖 = 𝑙0,𝑖 3 ∗ 𝛽𝑤 ∗ 𝛾𝑀2

ahol Fw,Ed,i Fw,Rd,i

– az i-edik varrat egységnyi szakaszára ható eredő erő (iránytól függetlenül) – az i-edik varrat egységnyi szakaszának ellenállása

Feladatmegoldás lépései 1. Mechanikai modell felvétele globális mechanikai modell felvétele – szerkezeti elemek, támaszok, kapcsolódások, terhek, keresztmetszetek (szükséges jellemzők)

2. Általános tervezési mennyiségek meghatározása igénybevételi (NEd, MEd, VEd) ábrák kiszámítása

3. Mértékadó elemek, helyek kiválasztása

 kapcsolatok helyének kiválasztása  kapcsolati geometria felvétele (lemezek mérete, varratok helye, hossza, gyökmérete)  mértékadó varrathely kiválasztása (ahol a feszültségkomponenseket számítjuk)

4. Tervezési hatások meghatározása a mértékadó helyeken (E)  varrat feszültségkomponenseinek meghatározása, vagy  fajlagos varraterő meghatározása

5. Megfelelő szerkezeti ellenállások számítása (R)

 varrat határfeszültségeinek meghatározása, vagy  fajlagos varraterő ellenállás meghatározása

6. Ellenőrzés (E ≤ R)

Köszönöm a figyelmet!