~ -~,-, FÉMSZERKEZETEK FELADAT Acélszekezetü köhengees siló tevezése <=i t-~ ~!9-~ 3 I, I H R I I z I I L c 1ába // ' 1 táblázat H(m) 1'35 150 165 180 195 210 225 240 255 270 R (m) '38 41 44 47 50 54 58 62 66 70 In 16 la 110 J l1"y (!IPa) I 235 I 355 I
" 'C-:c~;"~~~,,CCiÓ'C"~c 'oc c C-'C ~~~ ""~~~"""'" l,:"j?:;" ~~ -2- - - Adatok: táolt anyag: cement süüség ~ = 1600 kg/m3, belsõ sulódási szög ~ = 400 falsulódási tényez6 fl~ 040; nyomás viszonyszám k=06 "üitési dinamikus tényez6 ')l/d = 12 Geometi~ az 1 ába szeint Tet6/oof/ CX = 300, d = 800 mm Hen~ees palást /cylindical binl R, H az 1 táblázat szeint Méetezend6k a palástétegvastagságok, ha az egyes étegek magassága 1500 mm, maxa töltési magasság z = H + R tg d 13 max Átmeneti ~yüütató /ingbeam/ hegesztett szekényszelvény, méetezend6k a h, b, tf és tw/2 méetek, uantókuphéj /hoppel dh = 800 mm; 13= 400; s = 2 m; számitandó Hh' méetezendó a th héjvastagság Oszlopok /columns/ száma ~ /la táblázat/ Méetezendók négyzetes csószelvényb6l, magasság Lc = s + ~, csuklós udvégek Az alkalmazott hegeszthet6 acél folyáshatáa f /1 táblázat/a y A hengees palást méetezése Vizszintes nyomás Janssen képletévei fö R (1 -z/z ) R ö- lor p = ~ - eo; z - /0- -) h 21' o 2jA k f 2P-- Gyüüiányu fajlagos héje6 n~b = Ph R Ihuzás/ meidiániányu fajlagos héje6 a Pv = Ph/k ;yomáskomponenssel nz = U ftl"lqt ~ (Ji - i7k-,)] /nyomás/ /- L o A h6mésékletval tozás hatását közelitóleg -42 - ej" 'ZO1Z~ vlll vesszük figyelembe, a hasznos tehe biztonsági tényez6je (= 15 A szükséges lemezvastagság thi = o,~~ n2 <pb + n~ + In <fl b nzl I fy ~ho{ otta:o 2(35" ((c;jd q S'zd7)ofelfd(?1Jt)
~- - -- -j- ~z átmeneti [l',yüütat6 méetezése 'Teljes töltési téfogat közeli tõleg V = :JT~2 zmax + JTHhCdh/2)2 + 1Hh CR - dh/2)2/3 Teljes tömeg Q = (';V A suantó61 a gy~üe ad6d6 eõ függõleges összetevõje Y - e ~ - 'i'q 21TR a vizszintes összetevõ x = Y tgp A gyüüben fellépõ nyomóeõ és max hajlító nyomaték N = x R; M = Y L2 112 ; L = 2J R/n max, A hegesztett szekényszelvényil gyuütató ugy mégtezendó, hogy közelitõleg A = min legyen és teljesüljenek a következõ feltételek: feszültségi feltétel N M 1 + max <: f A W - Y x hopadási feltételek: tf ~ db', twl 2 ~ ~h ahol közelitõleg c = = l/( 42~); E = 'T2357f:y ~ kupos suantó méetezése, A suantó faláa meõleges teheösszetevõ képlete a DIN 1055 Teil 6(19871 szeint p' = ( 2 212;\ [ sin2 (9Cpvcbs1n ~ + PhcOS Iv) 1 + ~Lii~~\I-!~J Il \ ] itt Cb = 15, p és Ph a z helyen v max számitott étékek Agyüüiányu huzó fajlagos héjeõ nh = ptr/cosft A meidián-iányu huz6 fajlagos héjeõ '3aylod képletével p R Q - v + m!fu - ~ 2RJi cosl3
-4- Qm e suantóban táolt anyag tömege - fji ( 3 3 ) Q = 8R - d cot ~ m 24 h 1" A kuphéj szükséges vastagsága az alábbi feszültségi feltételból számithat6: ~ ~ =~ y <5 = h Ohnedh th - < f Y - 2 2 J' nedh - nh + nm - nh nm Oh = 15 Az oszlopok méetezése A széltehe elha~agolásával az oszlopok csak a centikus nyomása, kihajlása méetezendõk Nyomóeõ Kihajlási feltétel N = 'x' c: U Q/n Ṉ Ac <: X f ; A = 4b t ; t = b /(42E) c- Y c cc c c A kihajlási tényezõ az ~uocode 3 szeint X l - = ; í\ = A/AE; cp + y~2-~~2 í\ = Lc'f6/bc; ~E = 939 E ; <p= 05 [1 + 034C~ -02) +~2J ; ha ""5~02, x = 1 A közelit 6 optimális méetezéshez használhat6 a japán kihajlási göbe, eszeint 'x = 1109-0545 ~ ha O2~~ ~ 1 1 A - = ha > 0773 + 52 > - 1
-- - -5- - '::~"::" ' " " Számpélda Adatok: H = 285 m, R = 75 m, n = 10, f = '355 YPa, ~ = 1600 kg/m'3, ~ ~ 400, ~ = 0:4, k = 06, ~d = 12 Az önsuly a táolt anyag sulyának 10%-áa veendõ fel Az önsuly biztonsági tényezõje 1'35, a hasznos teheé 15 A palást méetezésénél a hitelen hõmesékletcsö,kkenés hatása a hasznos tehe 20%-áa veend 6 fel A hengees palást méetezése A hasznos tehet 0lxl'35 + 12xl5 + 02 = 21'35 szozóval vesszük figyelembe Vizszintes nyomás Ph = po(1 - e-z/zo);, Po = ~ = 1600x75 = 15000 kg/m2 = 015 N/mm2 2}-' 2xO4 Zo = -s- = 75 = 15625 m 2fk 2xO4xO6 R tg o( A legalsó étegnél z = H + = 28 5 + 75tg'30~ max '3 '3 o z Iz Zmax = 2994 mj z Iz = 19162; 1 - e- max 0=08528 max o Ph = 01279 N/mm2; ncp b ;: Ph R = 9594 N/mm /huzás/ A vetikális nyomás a silófalnál Pv = JA Ph = ft Po (1 - e-z/zo), a héjeõ z mélységben z n = J P dz = LI- P z [ L - ( 1 - e-z/zo )] - z v ;00 z o o Z ;: z esetén n = 9969 N/mm / ny omás/ max z n ed ;: ~7~b + n~ + In 'fbnz-\ = 16943 N/mm, a szükséges falvastagság t b = 2l35n d lf = 102 keekitve II mm max e y
- ',,_cé,:c-:"'" -6- '! tbjcf1l Ph (1J4m2) ~b(n"'m 'X/70 nz (Nlmm\ nteq'(~'" fbj,cii/ill) 49 4 Z 1S '1 17 '1 16 ti 03789 00568 4262 04762 9122 4784 29-+4 15 S-, 1'1 5 05"3'13 ~ 13 S 00801 6011 07642 2155 7'3'30 44-+5 ~ 42 G (x) <"\J II 11 G ~ ~ )c 01 10 7 "- )1 9 7 ::J: 8 8 7 8 01382 01107 8'305 1'3402 5644 1215'3 1'3~8 'o 9 5" 9 it 10 ' 3 /0 2 -ff 1- e-z/zo ( lj 03528 01279959419162 99691694'3102-+11 2 ába
-7- A palástot 15 m széles acéllemezekbõl hegeszt jük össze A pal~3st 19 lemezétegének vastagságát további) helyen töténõ fenti menetü számitással hatáozzuk meg, ahogyan azt a 2 ába mutatja A felülõl a 4 étegnél a számitást azét kell elvégezni, hogy ellenõizzük, elegendõ-e a minimális tbmin = 4 mm lemezvastagság A számitott étékek alapján választott vastagségokat az ába baloldalán tüntettük fel A :Qalástétegek hopadásvizs,gálata axiális nvomása A Pv nyomáskomponensbõl számazó nz axiális nyomás számitásánál az önsulyt ll-es szozóval vesszük figyelembe, a Ph-ból számazó n~b gyüüiányu huzás hopadáscsökkentõ hatását elhanyagoljuk, A héjak hopadásáa vonatkozó DIN 18800 Teil 4 /1990/ acélszekezeti szabvány kétféle 8zámitást különböztet meg a szeint, hogy milyen météküek a gyátási alakpontatlan8ágok A nomális métékü alakpontatlanságok esetén a hopadás a való ellenõzés képlete aj-edik palá8tlemeze 6' = 11 n /t b ' ~ X f' o/"t zj zj J ~lj YJ UN itt a fm biztonsági tényezõ OM = 11 Ha ""):8 ~ 04 Xl = 1 ha 04 < ~ <: 12 ~l = 1274-0686 '"j; s ha 12<""5: Xl = 065/~2-8 /\s s A héjéteg edukált kacsusági tényezõje "" ="f/6 o s ~Lyl zid d ahol az ideális kitikus hopadási feszültség 6zid = 0605 E t/r /E = 2lxl05 MPa/ tehát - -\!:: \[~~== - 1 IC:!:: )s -~~ ~~- -;~~79~~
- -,c",?"""'""",,,~ ""~~" 71I-c",~:c -8- A hopadás-ellenõzés számitásait a 2 táblázat foglalja össze 2 táblázat tbj nzj 6zj ~sj Xlj ~jfy/om eedmény (mm) CN/mm) (MPa) (-ipa) II 9969 997 13800 03412 1100 megfelel 8 5644 776 16185 02481 801 -"- 5 2155 474 20470 01551 500 -"- 4 9122 251 2289 01241 400 -"- Láthat6, hogy a lemezétegek hopadása ki vannak használva és a nomálisnál nagyobb mévü gyátási alakpontatlanság esetén má nem felelnének meg hopadása, vastagságukat növelni kellene, ez növelné az önsulyt és az anyagköltséget ~Dalást hodadásvizsq:álata széltehee ües si16 esetén A DIN 18800 'eil 4 tul bonyolult vizsgálatot i elõ, ezét inkább a Gaylod által javasolt API 650 (Ameican Petoleum Institute! tatály tevezési iányelvek szeinti 2/3 fl < 7200 ~OOt b~ tb - R képlet et alkalazzuk, ahol tb az stlagos lemez vastagság Példánkban tb = 7 mm, 28500 < 7200 (6600x7) 2/3 7 7500 4071 < 4892, megfelel
- - ~!_-- -f:3- - A kupos suant6 mé~tezés_e Pv = O4xO15xO8528 = 005117 N/mm2; Ph = 01279 N/mm2 p' =' 01725 N/mm2; nh = O1725x7500/0766 = 1689 N/mm ~ = 8422x103 N; 3 n = 005117x7500 + 8422xlO --- = 484 N/mm m 2xO766 2x7500iXxO766 n d h = 1506 N/mm e t h -!5xl506-6, 4 k ee k 1 " t ve 7 mm 355 " Az oszlopok méetezése Az önsu1yt a teljes töltési tömeg 10%-va1, 135 biztonsági tényezõvel vesszük figyelembe, tehát a teljes biztonsági tényezõ Oc = 0lxl35 + 15 = 1635 ~ Q 7 N = c- =!635x918 6x10 = 15020x107 N c n 10 Az oszlopok ~-agasság& Lc = s + Hh = 1046 m AE = 939 f = 939 ~ 235/355 = 764
- ~o- - L f6 ~~t:; ~h A = c = 5 ~ ////~ 6 Ib mm-ben/; A = 4b t c Abb c c c c E c c t = b 1~4' A = 4b2/ ~ c c/ 4 = O 11 76 b2 ~ C cl c A kiha J'lnsi ellenõzési ké p let N la < ~ f c c - '\ Y feltéve, hogy ) ~ 1; X= 1109-0545) c c Nc/fy = X Ac = 01304 b~ - 21494 bc ez az alábbi másodfoku egyenlete vezet b~ - 16483 bc - '32446'3xl04 = O, ebbõl bc = 658 ~ 660 mm, - tc = bc/'34 = 194 + 20 mm (AC': 0,509 < 4) Az átmeneti Q;Yüütató méetezése A suantó méetezésénél számitott y =2924 N/mm alapján x = y tgf3= 2454 N/Inm; N = x R = l84027xl06 N A gyüütató támas zköze L = 27 R/n = 47124 m Mmax = YL;l12 = 54ll4xl09 Nmm A hopadási feltételek: tw/2 >f3h; tf > db A = ht + 2bt = 2 A h2 + 2 db2, w f J- Wx = h2tw/6 + btih = P h3/'3 + db2h ~:ivel a tató a hajlitás mellett jelentõs nyomást is kap, közelitõleg ~ = d= 1/~2 E) = 1/34 A feszültségi feltétel N, M + max ~ 1 2(3 (h2 + b2) i; fy f (h3 + 3b2h) - ~~; i ~--
~~7"?' ---~ji~~:c~ - - 11 - - Az oszlopok61 va16 teheátadás megfelelõ szekezeti megoldása édekében agyüütató b ~!éetét célszeü az oszlopszelvény b méetévei azonosnak venni, ill a c szekényszelvény saokvaatai miatt b = b + 40 mm = 700 mm c Igy a feszültségi feltételben egyedüli ismeetlen a h méet Bevezetve a hl = h/100o uj változ6t, a megoldand6 egyenlet 088126 + 155482 = 1 2 hl + 049 hi + 147hl Numeikus póbálgatással a megoldás hl = 113, tehát h = 1130 mm, tw/2 = 1130/34 = 34 mm; tf = 660/34 = 20 mm ; A ~einclemezek ellenõzése hopad~sa hajli tás, nyomás és nyiás esetén az Euocode 3 szeint t Max nyióeõ a támaszoknál V = Y L /2 = 68895xl06 N i max A geinclemezek edukált nyiási kacsusági tényezõje - 2h/t i\ = w = 1130/34 = 047< 08 w '374 E ~ 374xO8136x~ tehát a nyiási hopadási feszültség ~b = fy/f3 = 205 MPa és a nyiási tehebiss Vb = htw T b/~il = 1130x2x34x205/l1 = 1432xlO 7 N miyel Vmax < 05Vb' a nyiás a hajlitás és nyomás mellett elhanyagolható A = 104840 mm2; ON = N la = 1755 MPa " W = 303l98xl07 mm3; 6:M = M /w = 1785 MPa x Jnsx x A két szélsõ szálban keletkezõ feszültség hányadosa "1'::: 0>(-1), ezét a geinclemez-kacsusági feltétel -E- = ~ = 33 < 42 E = 627 ( = 51, megfelel tw/2 34 067+03'3'/1