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

Átírás

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

2 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

3 Tartalom Kapcsolatok tervezési igénybevétele Hegesztett kapcsolatok kialakítása Hegesztett kapcsolatok viselkedése Hegesztett kapcsolatok méretezése

4 Kapcsolatok tervezési igénybevétele Részleges szilárdságú kapcsolatok tervezési igénybevételek: a kapcsolat középponti tervezési igénybevételei N = N Ed V = V Ed M = M Ed Teljes szilárdságú kapcsolatok tervezési igénybevételek: az összekapcsolt elemek tervezési ellenállásai N = N Rd V = V Rd M = M Rd

5 Kapcsolatok tervezési igénybevétele Igénybevétel elosztás hevedereken Részleges szilárdságú kapcsolatok Övek: N öv = N Ed *A öv /A + M Ed * (I öv /I)/h f V öv = 0 M öv = 0 Gerinc: N gerinc = N Ed *A gerinc /A V gerinc = V Ed M gerinc = M Ed * (I gerinc /I)

6 Kapcsolatok tervezési igénybevétele Igénybevétel elosztás hevedereken Teljes szilárdságú kapcsolatok Övek: N öv = N Rd,öv = min (N pl,rd,öv ; N u,rd,öv ) V öv = 0 M öv = 0 Gerinc: N gerinc = N Rd,gerinc V gerinc = V Rd,gerinc M gerinc = M Rd,gerinc

7 Hegesztett kapcsolatok kialakítása Hegesztési eljárások Ívhegesztés Varrat szerkezete

8 Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok Sarokvarrat egyoldali Sarokvarrat kétoldali

9 Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok Sarokvarrat helyzet Homlok-sarokvarrat Oldal-sarokvarrat

10 Hegesztett kapcsolatok kialakítása Varrat típusok Tompavarrat Teljes beolvadású Részleges beolvadású

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

12 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői Középsík

13 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

14 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok geometriai jellemzői Varrathossz l 0 A varrat tengelyének hossza Minimum varrathossz: l min = min[30mm; 6*a] Maximum varrathossz: l max = 150*a Hasznos varrathossz l eff = l 0-2*a Varrathossz a végeken kialakuló kráterek elhagyásával Kráter közelítő hossza: a Egyedülálló varrat esetén: l eff = l 0-2*a Körbevezetett varrat részeként: l eff = l 0 -a Varratterület A w = l eff * a

15 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei Meghatározandó feszültségek a középsíkban 1) Sarokvarrat 2) Tompavarrat

16 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

17 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 3) Elemvégi igénybevételek transzformálása a varratterület középpontjába N M V F y M w F x

18 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 4) Középponti igénybevételekből varratfeszültségek számítása Sarokvarrat esetén N, M ρ = F y A w ± M w W w σ = τ = ρ 2 V τ = F x A

19 Hegesztett kapcsolatok viselkedése Varratok feszültségei 4) Középponti igénybevételekből varratfeszültségek számítása Tompavarrat esetén N, M σ = F y A w ± M w W w V τ = F x A

20 Hegesztett kapcsolatok méretezése Varratok gyökméretének felvétele Nincs egyértelmű előírás az Eurocode-ban, ajánlott méretek: Minimum méret: a min = 3 mm Egyoldali sarokvarrat esetén a < 0,8 (- 1,0)*t t Kétoldali sarokvarrat esetén a < 0,5*t t

21 Hegesztett kapcsolatok méretezése J6.3.3 Általános eljárás Mindig alkalmazható feszültség alapú módszer és σ 2 + 3(τ 2 +τ 2 ) σ 0,9 f u γ M2 f u β w γ M2 f u alapanyag szakítószilárdsága

22 Hegesztett kapcsolatok méretezése J6.3.3 Egyszerűsített eljárás Csak erővel (nyíró (F x ) és/vagy normálerővel (F y )) terhelt varratok esetén F w,ed,i = F Ed,i l 0,i F w,rd,i = ahol f u a 3 β w γ M2 F w,ed,i F w,rd,i az i-edik varrat egységnyi szakaszára ható eredő erő (iránytól függetlenül) az i-edik varrat egységnyi szakaszának ellenállása

23 Feladatmegoldás lépései 1. Mechanikai modell felvétele globális mechanikai modell felvétele szerkezeti elemek, támaszok, kapcsolódások, terhek, keresztmetszetek (szükséges jellemzők) 2. Általános tervezési mennyiségek meghatározása igénybevételi (N Ed, M Ed, V Ed ) 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)

24 Köszönöm a figyelmet!