Metalinės konstrukcijos

TURINYS

I. Sijyno pakloto ir šalutinių sijų projektavimas 2
1.1 Sijyno komporavimas 2
1.2 Pakloto sijų skaičiavimas-1 2
1.3 Įrąžų skaičiavimas1 3
1.4 Dvitėjo parinkimas-1 4
1.5 Pakloto sijų skaičiavimas-2 5
1.6 Įrąžų skaičiavimas-2 5
1.7 Dvitėjo parinkimas-2 6
1.8 Sijos standumo tikrinimas 7
1.9 Optimalaus varianto parinkimas 8
II. Sudėtinės suvirintos sijos projektavimas 8
2.1 Sijos skaičiuojamųjų įrąžų nustatymas 8
2.2 Sijos skerspjūvio matmenų skaičiavimas 9
2.3 Sijos standumo tikrinimas 12
2.4 Sijos stiprumo tikrinimas 13
2.5 Sijos skerspjūvio keitimas 13
2.6 Sijos atraminio skerspjūvio stiprumo tikrinimas 15
2.7 Sijos juostinių siūlių skaičiavimas 16
2.8 Sijos vietinių įtempimų tikrinimas 17
2.9 Sijos atraminių dalių projektavimas 17
2.10 Sijos montuojamosios suvirintos sandūros konstravimas 20
III. Centriškai gniuždomos kolonos projektavimas 20

3.1 Skaičiuojamasis kolonos ilgis 20

3.2 Apkrovos 21

3.3 Kolonos skaičiavimas 21

3.4 Galvenos projektavimas 25

3.5 Bazės skaičiavimas 27

3.6 Traversos skaičiavimas 29

Literatūra 32

I. Sijyno pakloto ir šalutinių sijų projektavimas

1.1 Sijyno komponavimas

Pakloto storį skaičiuosime priimant, kad paklotas tiesus. Orientacinį paakloto storį pagal laikinosios norminės apkrovos didumą randame iš lentelės. Geriausiai yra projektuoti ploną paklotą, kai pakloto sijų žingsnis nėra didelis.
Pagal duotą sijyno atramų ilgį pasirenkame atstumą tarp pakloto sijų a, kur a1 = 1.225 m, ( 16 sijų ),

kur a2 = 1.96 m, ( 10 sijų ).

Pradiniai duomenys:

Ry=230MPa; γc = 0.95;

E=2.06 MPa. γf = 1.05.
Vn- naudinga norminė apkrova. Vn= 4.7kPa.

Eil. Nr. gsn,kPa γ g, kPa
1.G/b. Plokštė t=0.1m. ρ=25kN/m3 25 1.1 2.75
2. Vn- naudinga norminė apkrova 4.7 1.2 5.64

Σ gsn= 7.20 Σg =8.39

pav.1.1

1.2 Pakloto sijų skaičiavimas-1

Pakloto sijos yra sudarytos iš valcuotų dvitėjų. Dvitėjas parenkamas pagal reikiamą atsparumo momentą. Įtempimų ekonomiškumas neturi viršyti 5%.

Skaičiuojame kaai atstumas tarp pakloto sijų yra a1=1.225m.
Skaičiuojame pakloto sijų apkrovas :
Norminė :
pn = Σ gsn *a,
pn = 7.20*1.225=8.82kPa;
Skaičiuojamoji :
p = (g+v*gf )*a,
p= (2.75+5.64*1.05)*1.225=10.623kPa.

p – skaičiuojamoji apkrova,
vn – laikinoji norminė apkrova,

Σ gsn – suminė norminė grindų konstrukcijos apkrova.

a – atstumas tarp pakloto sijų,

Sg – suminė skaičiuojamoji grindų konstrukcijos apkrova,

gfv – apkrovos patikimumo ko

oeficientas, (gfv = 1.2 ) ,

gfn – apkrovos patikimumo koeficientas, (gfn = 1.1 ) ,

gf – apkrovos patikimumo koeficientas, (gf = 1.05 ) .

1.3 Iražų skaičiavimas-1

Skaičiuojame lenkimo momentą ir skersines jėgas:

,

,

p – skaičiuojamoji apkrova,
l – atstumas tarp atraminių sijų (l = 4.70m).

pav.1.2

kNm, kN,

kNm. kN.
Skaičiuojame sijos atsparumo momentą :

,
Mmax – maksimalus lenkimo momentas,
Ry – plieno skaičiuojamasis stipris parenkamas pagal plieno takumo ribą. Ry = 230 MPa.

gc – darbo sąlygų koeficientas, gc =0.95 .

.

1.4 Dvitėjo parinkimas-1

Parenkame dvitėją iš sortimento lentelių, kurio skerspjūvio atsparumo momentas yra ne mažesnis už Wd.
Dvitėjo sortimento Nr. 18, kurio Wx = 143 cm4, Ix = 1290 cm4, Sx=81.4cm3, A=23.4cm2, m=18.4kg/m.

Dvitėjo laikomosios galios tikrinimas

sx – įtempimai esantys dvitėjuje,
Mmax – maksimalus momentas,
Wx – dvitėjo atsparumo momentas,

Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,

gc – darbo sąlygų koeficientas. =0.95.

.

Tikrinama sąlyga :

%,
μ %.

Sąlyga tenkinama.

Skaičiuoju pakloto sijų apkrovą su pakloto sijų mase.

Norminė:
p = (vn * g + Sgn *g )*a+m*9,81*10-3*g;
pn = 8.82+18,4*9,81*10-3 = 9,00 kPa,
Skaiciuojamoji:
p = 10,623+18,4*9,81*10-3*1.05 = 10,81 kPa.

Skaičiuojame lenkimo momentą ir skkersines jėgas:

,

kPa, kPa;

kPa. kPa.

, .

Šio profilio užtenka sijos standumo sąlygai patenkinti.

Skaičiuoju visų sijų masę: mviso=16*18.4=294.4kg/m.

1.5 Pakloto sijų skaičiavimas-2

Skaičiuojame kai atstumas tarp pakloto sijų yra a2=1.96m
.
Skaičiuojame pakloto sijų apkrovas :
Norminė :
pn = Σ gsn *a,
pn = 7.20*1.96=14.112kPa;
Skaičiuojamoji :
p = (g+v*gf )*a,
p= (2.75+5.64*1.05)*1.96=17.00kPa.

p – skaičiuojamoji apkrova,
vn – laikinoji norminė apkrova,

Σ gsn – suminė norminė grindų konstrukcijos apkrova.

a – atstumas tarp pakloto sijų,

g – skaičiuojamoji grindų konstrukcijos apkrova,

gfv – apkrovos patikimumo koeficientas, (gfv = 1.2 ) ,

gfn – apkrovos patikimumo koeficientas, (gfn = 1.1 ) ,

gf – apkrovos patikimumo koeficientas, (gf = 1.05 ) .

1.6 Iražų skaičiavimas-2

Skaičiuojame lenkimo momentą ir skersines jėgas:

,

,

pav.1.3

p – skaičiuojamoji apkrova,
l – atstumas tarp atraminių si

ijų (l = 4.70m).

kNm, kN,

kNm. kN.
Skaičiuojame sijos atsparumo momentą :

,
Mmax – maksimalus lenkimo momentas,
Ry – plieno skaičiuojamasis stipris parenkamas pagal plieno takumo ribą. Ry = 230 MPa.

gc – darbo sąlygų koeficientas, gc =0.95 .

1.7 Dvitėjo parinkimas-2

Parenkame dvitėją iš sortimento lentelių, kurio skerspjūvio atsparumo momentas yra Wd.
Dvitėjo sortimento Nr. 22, kurio Wx = 232 cm4, Ix = 2550 cm4, Sx=131cm3, t=8.7mm, m=24.0kg/m.

Dvitėjo laikomosios galios tikrinimas

sx – įtempimai esantys dvitėjuje,
Mmax – maksimalus momentas,
Wx – dvitėjo atsparumo momentas,

Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,

gc – darbo sąlygų koeficientas. =0.95.

.
μ %,
μ %.

Sąlyga tenkinama.

Skaičiuoju pakloto sijų apkrovą su pakloto sijų mase.

Norminė:
p = (vn * g + Sgn *g )*a+m*9,81*10-3*g;
pn = 14.112+24.0*9,81*10-3 = 14.35 kPa,
Skaiciuojamoji:
p = 17.00+24.0*9,81*10-3*1.05 = 17.25 kPa.

Skaičiuojame lenkimo momentą ir skersines jėgas:

,

kPa, kPa;

kPa. kPa.

, .

μ %.

,

Šio profilio užtenka sijos standumo sąlygai patenkinti.

Skaičiuoju visų sijų masę: mviso=10*24.0=240.0kg/m.

1.8 Sijos optimalaus varianto pasirinkimas

Optimalus variantas priklauso nuo medžiagų sąnaudų, konstrukcijų gamybos , pervežimo ir montavimo kaštų ir pan. Tačiau šiuo atveju racionaliausias variantas parenkamas pagal metalo sąnaudas, montuojamų elementų skaičių.

G = tp *L*B*r + nI*gn*B,

G – pakloto ir pakloto sijų masė,

tp – pakloto storis,

r – plieno tankis (r = 7850 kg/m3 ),
L,B – pagrindiniai sijų žingsniai,

nI – pakloto sijų skaičius viename tarpe,

gn – norminė dvitėjo masė,imama pagal profilio numerį.

SG1 = 0.1*9.8*2*4.7*7850 + 4.7*18.4*16= 73697,88 kg,
SG2.= 0.1*9.8*2*4.7*7850 + 4.7*24.0*10 = 73442,2 kg.
Antrasis variantas yra optimalesnis, nes jo masė yra mažiausia. Visi tolesni skaičiavimai bus atliekami pagal antrąjį variantą.

1.9 Sijos standumo tikrinimas

Tikrinu sijos įlinkį. Jis neturi viršyti ribinio įlinkio. Jei ribinis įlinkis viršija, tai dvitėjus parinkinėjame pagal standumo, o

ne stiprumo sąlygą.

, kur , Suinterpoliavus gavome, kad n=178.33;

fmax – maksimalus sijos įlinkis,
p – skaičiuojama apkrova,
l – tarpatramis,
E – plieno tamprumo modulis ( 206*109 Pa ),
Ix – dvitėjo inercijos momentas,
fu – ribinis įlinkis.

.

Šio profilio užtenka sijos standumo sąlygai patenkinti, priešingu atveju reiktų imti didesnų profilį ir skaičiavimą kartoti.

II. Sudėtinės suvirintos sijos projektavimas
2.1 Sijos skaičiuojamųjų iražų nustatymas

Pagrindinės sijos skaičiuojamoji schema priklauso nuo pakloto sijų skaičiaus. Jei pakloto sijų skaičius yra daugiau kaip 6 pagrindinės sijos tarpatramyje, galima priimti, kad siją veikia tolygiai išskirstytas krūvis. Jei pakloto sijų skaičius tarpatramyje yra mažesnis nei 6 , tuomet priimame, kad pagrindinė sija apkrauta koncentruotomis jegomis.

pav2.1

Todėl.kad ,tai sija apkrauta sutelktinėmis jegomis.
Norminė :
Fn=(Sgn + Svn )*a*B*a1+m*9.81*10-3*B, gf = 1.05, a1=1.04.

Fn=(2.5+4.7)*1.96*4.7*1.04+24.0*9.81*
10-3*4.7=70.08 kN.

pav.2.2

Skaičiuojamoji :90
F=(Sgn+Svn )*a*B*gf*a1+m*9.81*10-3*B*gf ,

F=(2.75+5.64)*1.96*4.7*1.05*1.04+24.0*9.81*4.7*1.05=88.40 kN.

Frby= F*5*/2;
Frby=Fray=221.0 kN.

Mmax=4.90*221.0-F*3.92-F*1.96=563.10 kN/m;

Qmax= -Fray= -221.0 kN.

Fnrby = Fn*5/2;
Fnrby=Fnray=175.2 kN.

Mnmax=4.90*175.2-Fn*3.92-Fn*1.96=428.9 kN/m,

Qnmax= -Fnray= -175.2 kN.

2.2 Sijos skerspjūvio matmenų skaičiavimas

Sijos skerspjūvis – sudetinis. L1=9.8 m .
Skaičiuojam sijos skerspjūvio atsparumo momentą :

,
Apytikris sijos aukštis:
h1 = L1/10 = 0.98 m,
Apytikris sijos sienelės storis:
tw = 7+ 3h1 = 7+3*0.98 = 9.94 mm,
priimu 10 mm.
Skaičiuojame optimalų aukštį :

m,

, hw =0.95
Priimu tw=6.0 mm, hw=0.7m. Tačiau norint, kad gautūsi patikima konsrtukcija destytojo rekomenduojamas parenku, kad tw=8,0mm, hw=0.72m
Minimalus sienelės storis:
tw, min = ,

Skaičiuojame minimalų sijos aukštį :

,

Ry – plieno skaičiuojamasis stipris
L – tarpatramis,
E – plieno tamprumo modulis ( 206*109 Pa ),
fu – ribinis įlinkis,
gf – apkrovos patikimumo koeficientas (gf = 1.2 ) .

mm [2].

Sienelės inercijos momentas :

,
Iw – sienelės inercijos momentas
tw – sienelės storis,
hw –parinktas sijos aukštis.

Juostų inercijos momentas :

Ifd – juostų inercijos momentas,
Id – sijos in

nercijos momentas,
Iw – sienelės inercijos momentas,
Wd – sijos atsparumo momentas,
h – sijos aukštis.

h = 1.05 hw = 1.05*0.685 =0.719 m.

Vienos juostos skerspjūvio plotas :

,

Afd – vienos juostos skespjūvio plotas,
hf – atstumas tarp juostos svorio centrų, hf = 0.719m.
Ifd – juostu inercijos momentas.

Vieno metro juostos masė

m = Afd*1*r = 2.964*10-3*1*7850 =23.26 kg.

m – 1m juostos masė,
Afd – vienos juostos skerspjūvio plotas,
r – metalo tankis

Juostų matmenų parinkimas

Pagal Afd iš sortimentų parenkame bf ir tf , ir jie turi tenkinti šiuos reikalavimus:

bf = ( 1/5 – 1/3 ) h bf = 210 ;
bf ³ 180 mm bf = 200 mm,
bf £2 tf lfu bf £ 2*16*14,96 =0,479 m

bf ³1/10 h bf ³ 1/10*0.,685 = 0.0953 mm,
32mm ³ tf ³ tw 32mm ³ 16mm³ 6mm

bf – juostos plotis,
tf – juostos aukštis,
tw – sienelės storis,
lfu ribinis bef/tf didumas imamas iš [1] 30 lentelės.

Sijos inercijos momentas :

Norint, kad gautūsi patikima konsrtukcija destytojo rekomenduojamas parenku, kad tw=8,0mm, hw=0.72m

,
I – sijos inercijos momentas,
Iw – sienelės inercijos momentas,
If – juostų inercijos momentas,
tw – sijos sienelės storis,
hw – sijos sienelės aukštis,
tf – juostos storis,
bf – juostos plotis.

Sijos svoris apskaičiuotas 1m ilgio :
pn1 = A*r*9.81 = 7850*1.216*10-2 *9.81=0.936 kN/m,
A = 0.72*0.008 + 2*0.016*0.2 = 1.216*10-2 m2,
p = A*r*9.81*gf = 7850*1.216*10-2 *9.81*1.05 = 0.983 kN/m,

pn1 – norminis 1m ilgio sijos svoris,
p – skaičiuojamasis 1m ilgio sijos svoris,
A – sijos skerspjūvio plotas,
r – metalo tankis,
gf – apkrovos patikimumo koeficientas

Siją veikiančios apkrovos :
Norminė :
Fn=(Sgn + Svn )*a*B*a1+m*9.81*10-3*B+pn1*L , gf = 1.05, a1=1.04.
Fn=70.08+0.936*9.80=79.3 kN.

Skaičiuojamoji :
F=(Sgn+Svn )*a*B*gf*a1+m*9.81*10-3*B*gf +pn*L ,
F= 88.4+0.983 *9.80=98.03 kN.

Frby=F*5/2
Frby=Fray=245.1kN.
Mmax=245.1*4.9 – F*3.92 – F*1.96= 620.7kN/m,
Qmax= -Fray= -245.1 kN.

Fnrby=F*5/2,
Fnrby=Fnray=198.1 kN,
Mnmax=198.1*4.9 – F*3.92 – F*1.96=504.4 kN/m,

Qnmax= -Fnray= -198.1 kN.

pn – norminė siją veikianti apkrova,
p – skaičiuojamą siją veikianti apkrova,
S vn – norminė laikinoji apkrova,
Sgn – norminė grindų konstrukcijos apkrova,
B – sijos žingsnis,
p1n – norminis 1m ilgio sijos svoris,
gf – apkrovos patikimumo koeficientas.

2.3 Sijos stiprumo tikrinimas

Sijos stiprumas tikrinamas sijos viduryje, nes ten didžiausias lenkimo momentas. Jei ši formulė netenkinama, sijos stiprumas nepakankamas ir reikia didinti sijos skerspjūvį

M –maksimalus momentas veikiantis siją,
Wx – sijos atsparumo momentas,
Ry – skaičiuojamasis plieno stiprumas pagal takumo ribą,
h – sijos aukštis,
gc – darbo sąlygų koeficientas.
I – sijos inercijos momentas,

;

,

%.

2.4 Sijos standumo tikrinimas

Sijos įlinkis turi tenkinti sąlygą ir neviršyti ribinio įlinkio,priešingu atveju reiktų didinti sijos aukštį,apskaičiuoti naujo skerspjūvio inercijos momentą.

, kur ,m [2],

frel – maksimalus sijos įlinkis, p – skaičiuojama apkrova, l – tarpatramis, E – plieno tamprumo modulis ( 206*109 Pa ),
Ix –inercijos momentas, frel.u – ribinis įlinkis.

Sijos įlinkis yra mažesnis už ribinį. Sąlygą yra tenkinama.

2.5 Sijos skerspjūvio mažinimas.

Sijos skerspjūvį galima keisti nuo atramos atstumu:

Priimu a1 = 1.63m.

Skaičiuoju pakeisto skerspjūvio atsparumo momentą:

Skaičiuoju pakeisto skerspjūvio inercijos momentą:

Juostos skerspjūvio plotas:

Juostos plotis:

Pagal konstrukcinius reikalavimus pasirenku juostos plotį:

Mano atveju gaunasi, kad =0.110m. tačiau pagal bf parinkimo sąlygos priimu, kad bf1=0.180m.

Sumažinto skerspjūvio inercijos momentas:

;

Tikriname Normalinius įtempimus:

σ
μ1=43.51%.

Ekonomiškumo sąlyga netenkinama, todėl reikėtų dar mažinti skerspjųvį, bet kadangi čia tik mokomasis uždavinys tai todėl daugiau skerspjūvis nemažinamas.
Skaičiuoju sienelės kraštinius normalinius ir vidutinius tangentinius įtempimus skerspjūvio keitimo vietoje:

Skaičiuoju sienelės kraštinius redukuotus įtempimus:

Taip pat turi būti tenkinama sąlyga:

Sąlygos tenkinamos.
Skaičiavimai rodo, kad sumažinus sijos plotį bf iki 180mm. sija išlieka pusiausvyroje ir nesuyra, tačiau skerspjūvio keitimo darbo sąnados yra didesnės nei sutaupyto metalo nauda, todėl savo konstrukcijoje naudosiu siją kurios bf=200mm. (pradinis) ir tolimesnius skaičiavimus atliksiu su pastarąja sija.

2.6 Sijos atraminio skerspjūvio stiprumo tikrinimas

Tangentiniai įtempimai tikrinami ties sijos atrama, kadangi čia veikai didžiausia skersinė jėga ir skerspjūvis yra sumažintas. Netenkinant sąlygos reikėtų padidinti sienelės storį.

,

m3.

,

tmax– atraminio skerspjūvio tangentiniai įtempimai,

Qmax – maksimali skersinė jėga,

Sx1 – sumažinto sijos skerspjūvio statinis momentas apie neutraliąją ašį,

I1 – sumažinto skerspjūvio inercijos momentas,

tw – sienelės storis,

Rs – skaičiuojamasis kerpamo plieno stiprumas(Rs=0.58Ry),

gc – darbo sąlygų koeficientas,

gn – konstrukcijos patikimumo koeficientas .

.
Sąlygos tenkinamos

2.7 Sijos juostinių siūlių skaičiavimas

Siūlės skaičiuojamos dviejose pjūviuose – vienas pjūvis eina per siūlę, kitas – per plieną, kurioj vietoj jis yra virinamas. Iš dviejų siūlių statinių imsime didesnį.

kfd – reikiamas siūlės statinis,
Q – skersinė jėga,

Sx1 – sumažinto skerspjūvio juostos statinis momentas apie neutraliąją ašį,

I1 – sumažinto skerspjūvio sijos inercijos momentas,

bf, bz – kertinių siūlių skaičiavimo koeficientai, randami iš [1] 34 normų lentelės, priklausomai nuo suvirinimo būdo ( rankinis), vielos diametro (3-6mm), siūlių padėties (valtele) ir siūlės statinio dydžio.

gwf, gwz – kertinių siūlių darbo sąlygų koeficientai,

Rwf, Rwz – kertinių siūlių stiprumas, Imamas iš [1] 55 normų lentelės pagal plieną (C235), naudojamas medžiagas : fliusą (AH-348-A), suvirinimo vielos markę (CB-08A) ir elektrodo markę (Э42).
Rwf, =180 MPa, pagal [1] 56 lentelę,
Rwz = 162.0 MPa, pagal [1] 51 lentele
Rwz = 0.45 Run = 0.45*360 = 162.0 MPa.

gn – konstrukcijos patikimumo koeficientas .

,

kfmin = 6 mm,
kfmax = 1.2*tw = 9.6mm,

Kertinį siūlės statinį kf priimu 8 mm.

2.8 Sijos vietinių įtempimų tikrinimas

Sijos vietiniai įtempimai skaiciuojami:

σlok= ; lef=bfs+2tf; F=∑qs*B*L1+mš*9,81*B.

2.9 Sijos atraminių dalių projektavimas

Parinkus atraminės dalies konstrukciją, skaičiuojamas atraminės briaunos skerspjūvio plotas :

,

Asd – reikaimas atraminės dalies plotas,
Q – skersinė jėga,
Rp – glemžiamo plieno stiprumas,
Rp = Ru= 350Mpa,
gc – darbo sąlygų koeficientas.

,

pav.2.3

Atraminės dalies plotis yra:.
bs = 200 mm.

Atraminės briaunos storis :

,
tsd – atraminės dalies storis,
Asd – reikaimas atraminės dalies plotas,
Bs – atraminės dalies plotis.

,
Priimu 8.0mm. Parinktas storis turi tenkinti salygą:

Sąlyga tenkinama.
Atraminės briaunos glemžiamo skersgalio stiprumas :

,
sp – įtempimai atraminėje dalyje,
Qmax – maksimali skersinė jėga,
bh – atraminės dalies plotis,
ts – atraminės dalies storis,
Rp – glemžiamo plieno stiprumas,
gc – darbo sąlygų koeficientas.

.

Sąlyginio strypo skerspjūvio charakteristikos
Skerspjūvio plotas :

,

Afic – skerspjūvio plotas,

bs – atraminės dalies plotis,

ts – atraminės dalies storis,

tw – sijos sienelės storis,

E – plieno tamprumo modulis ( 210*109 Pa ),

Ry – plieno skaičiuojamasis stipris.

.

Skerspjūvio inercijos momentas :

.

Iy – skerspjūvio inercijos momentas,
bs – atraminės dalies plotis,
ts – atraminės dalies storis.

Skerspjūvio inercijos spindulys :

,
iy – skerspjūvio inercijos spindulys,
Iy – skerspjūvio inercijos momentas,
Afic – skerspjūvio plotas.

Sąlyginio strypo liaunis :

.
ly – sąlyginis strypo liaunis,
hw – pagrindinis sijos aukštis,
iy – skerspjūvio inercijos spindulys.

Pagal Ry ir ly [1] 72 lentele randamas klupumo koeficientas j.

0.971

j – klupumo koeficientas,
Afic – skerspjūvio plotas,
Ry – plieno skaičiuojamasis stipris.

.

Jungiančių atramines briaunas prie sijos sienelės kertinių suvirinimo siūlių statinių skaičiavimas.
Siūlės skaičiuojamos dviejose pjūviuose – vienas pjūvis eina per siūlę, kitas – per plieną, kurioj vietoj jis yra virinamas. Iš dviejų siūlių statinių imsime didesnį. Siūlės statinis neturi būt mažesnis nei 8 mm.

,

kfd – reikiamas siūlės statinis,
Qmax– maksimali skersinė jėga,
hw – sijos sienelės aukštis,

bf, bz – kertinių siūlių skaičiavimo koeficientai, randami iš [1] 34 normų lentelės, priklausomai nuo suvirinimo būdo ( rankinis), vielos diametro (3-6mm), siūlių padėties (vertikali) ir siūlės statinio dydžio.
Rwf, Rwz – kertinių siūlių stiprumas, Imamas iš [1] 55 normų lentelės pagal plieną (C235), naudojamas medžiagas : fliusą (AH-348-A), suvirinimo vielos markę (CB-08A) ir elektrodo markę (Э42).
Rwf, =180 MPa, pagal [1] 56 lentelę,
Rwz = 162 MPa, pagal [1] 51 lentele
Rwz = 0.45 Run = 0.45*370 = 162.0 MPa

gwf, – kertinių siūlių darbo sąlygų koeficientai,

gn – konstrukcijos patikimumo koeficientas .

,

.

kmin < kf < kmax
kfmin = 8 mm,
kfmax = 1.2*tw = 9.6mm,
Siūlių statinį kf priimu 8 mm.

2.10 Sijos montuojama suvirintos sandūros konstrukcija

Kadangi mano sijos ilgis yra 9,8m todel jai nedaroma montavimo suvirinta sandūra, nes į statybos aikštelę galima atvežti sijas iki 13m. ilgio.

III. Kolonos skaičiavimas

3.1 Kolonos aukštis

Kolonos yra sudarytos iš viršūnės, liemens ir pamato. Skaičiuojame visą, bendrą kolonos aukštį :

lc – kolonos aukštis ,
H – aukštis nuo nulinės altitudės iki darbo aikštelės grindų viršaus ( H = 9.6m ),
SHg – grindų konstrukcijos aukštis,
hp – pakloto sijų aukštis (hp = 200mm),
hc – pagrindinės sijos aukštis (hc = 0.752m ).

lc =9.60 + 0.5 -( 0.1 + 0.752 + 0.22 ) = 9.028 m.

Visas kolonos aukštis yra 9.028 m.
3.2 Apkrovos

Ašinės jėgos skaičiavimas:

N – kolonos ašinė jėga nuo išorinės apkrovos,
lc – kolonos ilgis,

lefx = lc = 9.028 m.

3.3 Kolonos skaičiavimas

Pirmiausiai parenku liauni lo = 100,
Tada pagal Ry = 230MPa ir lo = 100 parenku iš [1] j = 0.556.
Skaičiuoju dvitėjo skerspjūvio plotą

,

pav.3.1.

Iš asortimento [6] parenkame dvitėjį Nr.20 , kurio

ix = 0.0828 m, m=21.00 kg/m, Ix=1840 cm4,
iy = 0.0207 m, A = 26.8*10-4 m2, Iy= 115 cm4.

Skaičiuoju dvitėjo liaunį x ašies atžvilgiu:

, iš [1] 72 lentelės jx=0.499.

Tikrinu sąlygą:

l x £ l uc ,
l uc – ribinis kolonos liaunis. Imama iš [1] 19 lentelės ;
l uc = 180-60×a = 180-60*0.801=132.
kur
l max = 109£ l u =132.
Tikrinu kolonos pastovumą.
s = ;
s – kolonos normaliniai įtempimai;
j – centriškai gniuždomo elemento klupumo koef.;
A – kolonos skerspjūvio plotas.
s = = 184,2 MPa < 230*0,95= 218,5 MPa.
Kolonos pastovumas užtikrintas.
Skaičiuoju dvitėjo liaunį x ašies atžvilgiu:

lefy =2* lc = 2*9.028=18.056 m.
Kolonos inercijos momentas:

Iy=(Iy1+A* )*2;
Iy1 – kolonos dvitėjo inercijos momentas apie savąją ašį.

b – atstumas tarp kolonos dvitėjo centrų -1.0m.
Iy=(115*10-8+26,8*10-4* )*2=1.23*10-4m4.
iy= = m.
l y= parenku iš [1] 72 lentelės jy=0.5328
Sąlyginė skersinė jėga

Skersinė jėga

Įrąža spyrinės spragotos kolonos tinklelio spyryje

Spyrio inercijos spindulys

j=0.284.

Pagal sortimentą parenku lygiašonį kampuotį profilio Nr.4. 40x40x4, kurio Asp=3.08 cm2, isp=1.22.
Apskaičiuoju spyrio liaunį

Pagal λd ir spyrio plieno markę, iš [1] 72 lentelės apskaičiuoju klupumo koeficientą φ=0,983.
Tikrinamas spyrio pastovumą

Pasirenku spyrio suvirinimo siūlių statinį (pagal lygiašonį kampuotį)
. kmin < kf < kmax
kfmin (iš 38 normų lentelės)=4 mm,
kfmax = 1.2*4 =4,8mm,
Siūlių statinį priimu kf = 4mm.

kfd – reikiamas siūlės statinis,
Qmax– maksimali skersinė jėga,
hw – sijos sienelės aukštis,

– lygiašoniui kampuočiui =0.7,

bf, – kertinių siūlių skaičiavimo koeficientas, randamas iš [1] 34 normų lentelės, priklausomai nuo suvirinimo būdo ( rankinis), vielos diametro (3-6mm), siūlių padėties (vertikali) ir siūlės statinio dydžio.
Rwf, Rwz – kertinių siūlių stiprumas, Imamas iš [1] 55 normų lentelės pagal plieną (C235), naudojamas medžiagas : fliusą (AH-348-A), suvirinimo vielos markę (CB-08A) ir elektrodo markę (Э42).
Rwf, =180 MPa, pagal [1] 56 lentelę,
Rwz = 162 MPa, pagal [1] 51 lentele
Rwz = 0.45 Run = 0.45*370 = 162.0 MPa

gwf, – siūlių darbo sąlygų koeficientai,

gn – konstrukcijos patikimumo koeficientas .

Parenku, kad siūlių ilgiai būtų netrumpesni nei 40mm.

Lw1=Lw2=40mm.

Spragotos spyrinės kolonos tinklelio skersinio skaičiavimas

Skersinio įrąža:

Nsk=Qs.

j=0.284.

L1 – Skersinio ilgis.
Pagal sortimentą parenku lygiašonį kampuotį profilio Nr.4. 40x40x4, kurio Ask=3.08 cm2, isk=1.22.
Apskaičiuoju skersinio liaunį

Pagal λsk ir skersinio plieno markę, iš [1] 72 lentelės apskaičiuoju klupumo koeficientą φ=0,897.
Tikrinamas skersinio pastovumą

Skaičiuojamasis siūlės ilgis

Parenku, kad siūlių ilgiai būtų netrumpesni nei 40mm.

Lw1=Lw2=40mm.
Pastovumas apie ašį y–y, tikrinamas pagal ekvivalentinį liaunį

104.8< .
Iš [1] 72 lentelės pagal λef ir Ry randu klupumo koeficientą, φ=0,522

Kolona pastovi.
Tikriname, kad dvitėjis neiškluptų.

Dvitėjis neišklups.

3.4 Galvenos projektavimas

Galvenos atraminės plokštelės storį priimu t =20 mm.

Sąstandos plotas :

,
Ads – reikalingas sąstandos plotas,
Nc – kolonos ašinė jėga,
Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,
gc – darbo sąlygų koeficientas.

Sąstandos storis :

,
tds – reikalingas sąstandos storis,
Ads – reikalingas sąstandos plotas,
bs – sąstandos ilgis.

Randame ts apskaičiavę tds . Priimame ts = 10mm.

Atraminės sąstandos siūlių skaičiavimas
Siūlės statinio skaičiavimas :

;

;

kmin < kf < kmax
kfmin = 5 mm,
kfmax = 1.2*tw = 1.2*8 = 9.6mm,
Siūlių statinį kf priimu 5 mm.

Skaičiuoju atraminės briaunos aukštį :

,

hs2 – reikiamas siūlės ilgis,
Nc – kolonos ašinė jėga,
kf – siūlės statinis ,
Rwf – skaičiuojamasis kertinių siūlių stiprumas. Imamas iš [1] 55 normų lentelės pagal plieną (C245), naudojamas medžiagas : fliusą (AH-348-A), suvirinimo vielos markę (CB-08A) ir elektrodo markę (Э42).
bf – koeficientas, randamas iš [1] 34 normų lentelės, priklausomai nuo suvirinimo būdo (rankinis), suvirinimo vielos diametro (3-5mm), siūlių padėties (vertikali) ir siūlės statinio dydžio,
gfw – kertinių siūlių darbo sąlygų koeficientas,
gc – darbo sąlygų koeficientas.

;

;

Atraminės briaunos aukštį priimu hsd =25cm.
Tikrinu laikomąją galią:

,

.

Atraminės briaunos iš apačios storis t =16mm.

3.5 Bazės skaičiavimas

Priimu pado plokštės storis t =30mm.
Ašine jėga su kolonos masė:
N=492.66kPa.

Norminis betono stiprumas Rb = 17.0 Mpa [6].
Skaičiuojamasis betono stiprumas ,
Priimu b2 = 0.05m,

ts = 0.012m,

d = 0.02 m.

B =bd= 2(ts+b2 )+ b ,

B = 2(0.012 + 0.05 )+0.20 = 0.324m,

,

Ad – reikiamas plokštelės plotas,
N – kolonos ašinė jėga,
B – atraminės plokštės plotis,
Rbp – betono skaičiuojamasis stiprumas.

,

,
L=0.4+2*0.05=50cm.
Tikrinimas :

MPa,
s – įtempimai atraminėje plokštelėje,
N – kolonos ašinė jėga,
B – atraminės plokštės plotis,
L – reikiamas plokštelės ilgis,
Rbp – betono skaičiuojamasis stiprumas.

Momentų skaičiavimas atraminėje plokštelėje
1. Plokstelė :

2. Plokstelė :

2. Plokstelė :

,

Atraminės plokštelės storis :

td – reikiamas atraminės plokštės storis,
Mmax – maksimalus momentas veikiantis atraminėje plokštėje,
Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,

gc – darbo sąlygų koeficientas.

Priimu 22mm.

3.6 Traversos skaičiavimas

Traversos storis 0.012m. traversos aukštis priklausys nuo suvirinimo siūlės ilgio.

Siūlių statinį kf priimu kf =ts =10 mm.

Siūlės ilgio skaičiavimas:

,

hsd – reikiamas siūlės ilgis,
Nc – kolonos ašinė jėga,
kf – siūlės statinis,
Rwf – skaičiuojamasis kertinių siūlių stiprumas. Imamas iš [1] 55 normų lentelės pagal plieną (C245), naudojamas medžiagas : fliusą (AH-348-A), suvirinimo vielos markę (CB-08A) ir elektrodo markę (Э42).
bf – koeficientas, randamas iš [1] 34 normų lentelės, priklausomai nuo suvirinimo būdo (rankinis), suvirinimo vielos diametro (3-5mm), siūlių padėties (vertikali) ir siūlės statinio dydžio,
gfw – kertinių siūlių darbo sąlygų koeficientas,
gc – darbo sąlygų koeficientas.

,

Siūlės ilgį priimu 7cm.

Traverso įražos :
Traverse veikianti skersinė jėga:

Momentas veikiantis traversoje :

Traversos atsparumo momentas :

Wtr – traversos atsparumo momentas,
ttr – traversos storis (ttr = 0.012m),
htr – traversos aukštis (htr = 0.07+0.01=0.08m).

Traverso stiprumo tikrinimas :
Traversos normaliniai įtempimai :

s – traverso normaliniai įtempimai,
M – momentas veikiantis traversoje,
W – traversos atsparumo momentas,
Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,

gc – darbo sąlygų koeficientas.

,
Traversos vidutiniai tangentiniai įtempimai :

,
ttr,vid – traversos vidutiniai tangentiniai įtempimai,
Qtr – skersinė jėga veikianti traversoje,
Atr – traversos skerspjūvio plotas,
An = 0.23*0.01 = 0.0023 m2,
Rs – skaičiuojamasis kerpamo plieno stiprumas,
Rs = 0.58Ry = 0.58*240*106 = 132.24 MPa,

gc – darbo sąlygų koeficientas.

,

Traversos efektyvieji įtempimai :

sred – traversos efektyvieji įtempimai,
s – traversos normaliniai įtempimai,
t – traversos vidutiniai tangentiniai įtempimai,
Ry – plieno stiprumas pagal takumo ribą,

gc – darbo sąlygų koeficientas.

Traverso stiprumas tenkinamas.

Traverso privirinimo siūlės tikrinimas

S lw = 4L=4*0.7=2.8m,
Skaičiuoju siūles statinį :

pav.3.2

kmin < kf < kmax [1] 38 lentelė,
kfmin = 8 mm,
kfmax = 1.2*12 = 14.4mm,
Siūlių statinį kf priimu 8 mm.
Tikrinamas jungiančių traversos ir kolonos juostas kertinių suvirinimo siūlių stiprumas:

lw =htr –10mm =80 –10 =70mm.

,
Siūlės atsparumo momentas :

,.

Wwf – siūlės atsparumo momentas,
bf – koeficientas, randamas iš [1] 34 normų lentelės,
kf – siūlės statinis,
lw – siūlės ilgis.

;

Kolonos traverso stiprumas pakankamas.

.

PANAUDOTA LITERATŪRA:

1. СНиП II-23-81.Стальные конструкции.Госстрой СССР. – М.:Стройиздат,1982. – 93 с.

2. СНиП – 6-74 .Нагрузки и воздействия. Госстрой СССР. – М.:Стройиздат,1972. – 57 с.

3. СНиП II-B .8 –71.Полы. Госстрой СССР. – М.:Стройиздат,1972. – 78 с.

4. Juozaitis J. Darbo aikštelių metalinių sijų ir pakloto projektavimas.Kursinio darbo metodikos nurodymai. – Vilnius:VISI rotaprintas,1984. – 34p.

5. Juozaitis J. Centriškai gniuždomų metalinių kolonų projektavimas.Kursinio darbo metodikos nurodymai. – Vilnius:VISI rotaprintas,1984. – 27p.

6. Paulauskas J.,Kvedaras A. Metalinės konstrukcijos. –Vilnius: Mokslas, 1977. – 464p.

7. Juozapaitis A., Komka A. Metalinių konstrukcijų kursinių projektų grafinė dalis.Metodikos nurodymai. – Vilnius: VISI rotaprintas,1988. – 48p.

Leave a Comment