Zavarivanje3

Proračun sučeonih šavova Osnovne pretpostavke: • zanemaruju se koncentracije napona; • zanemaruju se sopstveni (zaostali) naponi; • uticaji u šavovima se određuju kao u osnovnom materijalu; • dimenzije sučeonih šavova su jednake dimenzijama osnovnog materijala (a=tmin); Osnove metalnih konstrukcija

1

Primena polaznih i završnih pločica

l¢w = b - 2a

Osnove metalnih konstrukcija

2

Određivanje napona u sučeonim šavovima N My Mz ± - normalni napon s x = ± A W y Wz

- smičući napon

t xz =

V × Sy Iy ×a

(

2 2 2 2 3 s = s + s s × s + × t + t - uporedni napon u ^ II ^ ^ II II


3

)

Dopušten napon za sučeone šavove (sb,w,dop)

s b,w,dop = k × s dop k koeficijent kvaliteta; sdop dopušten napon za osnovni materijal;


4

Koeficijent kvaliteta k Zavisi od: • kvaliteta šava; • vrste napezanja; • vrste čelika;


5

Vrednosti koeficijenta k

Kvalitet šava S - kvalitet

I - kvalitet

II - kvalitet

Koeficijent k Č0361, Č0451 Č0561 Zatezanje ili savijanje 1,00 1,00 Pritisak 1,00 1,00 Smicanje 0,60 0,60 Zatezanje ili savijanje 0,80 0,80 Pritisak 1,00 1,00 Smicanje 0,60 0,60 Zatezanje ili savijanje 0,72 0,65 Pritisak 1,00 0,80 Smicanje 0,55 0,50 Vrsta naprezanja


6

Dokaz nasivosti sučeonih šavova

s x, max £ s b, w, dop t xz, max £ s b, w, dop s u ,max £ s b, w, dop Osnove metalnih konstrukcija

7

Izbor položaja nastavka nosača M S = W y × k S × s dop = = 1,0 × W y × s dop M I = W y × k I × s dop = = 0,8 ×W y × s dop

M II = W y × k II × s dop = = 0,65 × W y × s dop Osnovni materijal Č0561! Osnove metalnih konstrukcija

8

Proračun ugaonih šavova


9

Dimenzije ugaonih šavova - debljina

Izbegavati oštre uglove!


10

Efektivna dužina ugaonih šavova U opštem slučaju:

l¢w = l w - 2a

l¢w = l w

l¢w = l w - a Osnove metalnih konstrukcija

11

Minimalne dimenzije ugaonih šavova

Debljina ugaonih šavova a Dužina ugaonih šavova l w

Minimalna 3 mm 6a ili 40 mm


Maksimalna 0,7tmin 100a

12

Komponente napona u ugaonim šavovima

U merodavnoj ravni

U ravni spoja

-n

normalni napon koji deluje upravno na ravan spoja;

-VII

napon smicanja koji deluje u pravcu šava;

-V^

napon smicanja koji deluje upravno na šav; Osnove metalnih konstrukcija

13

Kontrola nosivosti ugaonih šavova 2

2

2

s u = n + VII + V^ £ s w, dop • Uporedni napon su je vektorski zbir svih komponentalnih napona u šavu! • Dopušteni naponi za ugaone šavove sw,dop Slučaj opterećenja I II

Vrsta osnovnog materijala Č0361, Č0362, Č0451, Č0452, Č0561, Č0562, Č0363 Č0453 Č0563 120 145 170 135 160 190 Osnove metalnih konstrukcija

14

Primena ugaonih šavova Aksijalno opterećeni elementi: • spojevi na preklop i • ugaoni spojevi. Veze kod elemenata opterećenih na savijanje; Kombinovano napregnuti elementi;


15

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Podužni (bočni) ugaoni šavovi N VII = l¢w × 2 × a

s u = VII £ s w, dop


16

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Poprečni (čeoni) ugaoni šavovi

N n= l¢w × a

s u = n £ s w, dop


17

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Kosi ugaoni šavovi N × cos q VII = l¢w × 2 × a

N × sin q n= l¢w × 2 × a

s u = VII2 + n 2 £ s w, dop Osnove metalnih konstrukcija

18

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Poprečni i podužni ugaoni šavovi I slučaj: l w,2 > 1,5l w,1

VII,2

N = l¢w,2 × 2 × a

n1 = 0

s u = VII,2 £ s w, dop Osnove metalnih konstrukcija

19

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Poprečni i podužni ugaoni šavovi II slučaj: 0,5l w ,1 < l w,2 £ 1,5l w ,1

Fw,max = Fw,2 + Fw,1 / 3

Fw,1 = a × l¢w,1 × s w,dop Fw,2 = 2a × l¢w,2 × s w,dop Kontrola nosivosti:

N £ Fw,max Osnove metalnih konstrukcija

20

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih spojeva na preklop Poprečni i podužni ugaoni šavovi III slučaj:

l w, 2 < 0,5l w ,1

Fw, max = Fw, 2 / 3 + Fw,1 Fw,1 = a × l¢w,1 × s w,dop Fw,2 = 2a × l¢w,2 × s w,dop Kontrola nosivosti:

N £ Fw,max Osnove metalnih konstrukcija

21

Proračun ugaonih šavova kod aksijalno opterećenih elemenata u ugaonim spojevima

N n= l¢w × 2 × a

s u = n £ s w, dop


22

Proračun ugaonih šavova kod veza opterećenih na savijanje M n= = Ww

F ×l 3× F × l = 2 a × l¢w a × l¢w2 2× 6

F VII = 2 × a × l¢w

s u = n 2 + VII2 £ s w, dop Osnove metalnih konstrukcija

23

Proračun ugaonih šavova kod veza opterećenih na savijanje 1 M F ×l = × n= Ww h a × l¢w

F V^ = 2 × a × l¢w

s u = n 2 + V^2 £ s w, dop Osnove metalnih konstrukcija

24

Proračun ugaonih šavova kod veza opterećenih na savijanje Tačka 1: n =

My W y,w

£ s w, dop

V × S y , w, 2

V » £ s w, dop Tačka 2: VII = I y , w × 2a 2 2a 2 × l w, 2 Tačka 3:

n=

My I y ,w

× z3 VII =

V × S y , w ,3 I y , w × 2a 2

s u = n 2 + VII2 £ s w, dop Osnove metalnih konstrukcija

25

Geometrijske karakteristike Moment inercije šavova za y-y osu:

I y,w

2 a × l 2 w,2 2 = a1 × l w,3 × ( h - t f ) + 6

Otporni moment šavova za y-y osu:

W y ,w = I y ,w /(h / 2 + a1 ) Statički moment šavova u tački 3:

S y ,w,3 = 2a1 × l w,1 × (h - t f ) / 2 Statički moment šavova u tački 2:

S y ,w,2 = S y ,w,3 + a2 × l 2w,2 / 4 Osnove metalnih konstrukcija

26

Proračun ugaonih šavova kod veza opterećenih na savijanje

VII =

Vmax × S y ,1 I y × 2a

S y ,1 = b f × t f × (h - t f ) / 2

s u = VII £ s w, dop


27

Proračun ugaonih šavova kod veza opterećenih na savijanje

VII = n=

bw, eff = 50 + 2h p h p = hš + t f

Vmax × S y ,1 I y × 2a

j×P 2a × bw,eff

s u = n 2 + VII2 £ s w, dop


28

Konstruisanje zavarenih spojeva Lako izvođenje zavarenog spoja (spoj pristupačan, položaj zavarivanja što jednostavniji); Primenu uobičajenih postupaka zavarivanja. Izvođenje šavova sa što manjim dimenzijama. Pravilan izbor vrste i kvaliteta šava. Ravnomeran tok sila. Male deformacije usled zavarivanja; Prihvatljive vrednost sopstvenih napona. Osnove metalnih konstrukcija

29

Treba izbegavati • Debele limove i debele šavove; • Nagomilavanje šavova na jednom mestu; • Oštre prelaze i nagle diskontinitete kod dinamički opterećenih konstrukcija; • Montažne nastavke u zavarenoj izradi; • Teške položaje zavarivanja; • Komplikovane detalje;


30

Konstruisanje ukrućenja

Debljina lima t (mm)

h

f

g

n

4-8

>20

10

>5

>40

8-12

>25

10

>10

>50

12-16

>30

15

>10

>55

16-26

>40

20

>15

>60

26-40

>50

25

>20

>80

40-90

>60

30

>25

>100


31

Zasecanja rebra na mestu ukrštanja

Debljina lima t (mm) <10 10-25 >25

l 40 50 60


i 20 25 30

r 20 20 20

32

Pravilno konstruisanje krstastih spojeva

Ne preporučuje se da debljina ugaonih šavova bude veća od polovine debljine najtanjeg elementa (a<0,5tmin)! Osnove metalnih konstrukcija

33

Oblikovanje dodatne veze dodatne lamele


34

Oblikovanje sučeonog spoja limova različite debljine


35

Oblikovanje pojasnih lamela

Detalj sučeonog nastavka kod pojasa od dve lamele

Izbegavati pojasne lamele (nožice) velikih debljina (više od 50mm)! Bolje primeniti više lamela manjih debljina. Osnove metalnih konstrukcija

36

Konstruisanje nastavka nosača

Izbegavati nastavljanje svih elemenata u istom poprečnom preseku Osnove metalnih konstrukcija

37

Izbegavanje nagomilavanja šavova


38

Konstruisanje s obzirom na lamelarno cepanje


39

Kompatibilnost različitih spojnih sredstava • Ne mogu se sva spojna sredstva međusobno kombinovati u istoj vezi; • Različita krutost spojnih sredstava onemogućava ravnomernu raspodelu sila; • Primena različitih spojnih sredstava u istoj vezi, uglavnom kod sanacija i kod specifičnih konstrukcijskih sistema; Osnove metalnih konstrukcija

40

Dijagrami deformabilnosti (krutosti) različitih spojnih sredstava


41

Primer ortotropne ploče


42

Ne mogu se kombinovati 1. Zakivci i obični (neupasovani) zavrtnjevi, 2. Neupasovani zavrtnjevi i prednapregnuti visokovredni zavtrnjevi, 3. Neupasovani zavrtnjevi i zavarivanje, 4. Prednapregnuti visokovredni zavrtnjevi i obični (neupasovani) zavrtnjevi sa zazorom većim od 0,3 mm, 5. Prednapregnuti visokovredni zavrtnjevi i zavarivanje kod dinamički opterećenih konstrukcija, osim kod elemenata opterećenih na savijanje (nosača). 6. Sučeoni i ugaoni šavovi kod dinamičkog opterećenja. Osnove metalnih konstrukcija

43

Zavarivanje3

Recommend Documents