na 1 mb blachownicy

BLACHOWNICE
Przykład 1
Obliczyć grubość spoiny łączącej półki ze środnikiem blachownicy. Przyjąć wytrzymałość obliczeniową stali
na rozciąganie Ro=180 MPa.
24
z
y
200 kN
2
spoiny
pachwinowe
x
z
b=1.2
40
x
τxz
Qmax=200 kN
Siła rozwarstwiająca na powierzchni połączenia półki i środnika (na 1 mb blachownicy)
T = τ zx × b × 1 mb =
Q S półki
y
Iy b
τzx
b × 1 mb
τxz
Q S półki
y
T=
[N]
Iy
b
Naprężenie ścinające spoinę (na 1 mb blachownicy)
Całą siłę rozwarstwiającą muszą przenieść spoiny pachwinowe. Naprężenie ścinające spoiny, pochodzące
od tej siły, wynosi
T
τ=
2 As
gdzie As – pole pojedynczej spoiny, za które przyjmuje się pole prostokąta o wysokości równej wysokości
trójkąta równoramiennego utworzonego przez przekrój spoiny i długości 1 mb.
gmax
τ=
a min > 3 mm

wysokość spoiny a a max ≤ 0.7 gmin
a ≥ 0.2 g
max

a
gmin
T
2 × a × 1 mb
τ=
Q S półki
y
2 a Iy
Warunek projektowania
τ ≤ R t ( ≅ 0.6 R o )
Q S półki
y
2 a Iy
≤ Rt
⇒
a≥
Q S półki
y
2 Iy R t
S półki
= 24 × 2 × 41 = 1.97 × 10 −3 m 3
y
 24 × 2 3
 1.2 × 80 3
Iy = 2 
+ 24 × 2 × 412  +
= 2.13 × 10 − 3 m 4
12
 12

a≥
200 × 1.97 × 10 −3
2 × 2.13 × 10 − 3 × 0.6 × 180 × 10 3
a min > 3 mm

wysokość spoiny a a max ≤ 0.7 × 12 = 8.4 mm
a ≥ 0.2 × 20 = 4 mm

≅ 0.9 mm
⇒
przyjęto a = 5 mm
Przykład 2
Sprawdzić wytrzymałość spawanej blachownicy dwuteowej. Przyjąć wytrzymałość obliczeniową stali na
rozciąganie Ro=160 MPa, a na ścinanie Rt=100 MPa
24
480
480 kN
0.7
2
40 kN/m
1
6
0.7
b=1.2
40
a
1
a = 2 2 × 0.7 ≅ 0.5 cm
Siły przekrojowe
Q max = 480 + 160 = 640 kN
Mmax = 480 +
40 × 8 2
= 800 kNm
8
Wytrzymałość przekroju
maksymalne naprężenie normalne
σ max =
W=
Iy
z max
=
Mmax
W
 1.2 × 80 3
 24 × 2 3
2
+ 24 × 2 × 412  +
12

 12
=
42
σ max =
800
kN
5062 × 10
−6
m2
= 158 MPa
<
212608
= 5062 cm 3
42
R o = 160 MPa
maksymalne naprężenie styczne
τ max =
Q max S y ( z = 0)
Iy b
S y ( z = 0) = 24 × 2 × 41 + 40 × 1.2 × 20 = 2928 cm 3
τ max =
640 × 2928 × 10 −6
212608 × 10
−8
kN
× 0.012 m 2
= 73.5 MPa
<
R t = 100 MPa
Wytrzymałość połączenia spawanego
naprężenie ścinające spoinę
τ=
τ=
Q max S py
T
=
2 As
2 × a × Iy
640 × (2 × 24 × 41 × 10 −6 )
2 × 0.005 × 212608 × 10 − 8
= 59.2 MPa
<
R t = 100 MPa