3/27/2013

1

1

Proračun i konstruisanje veza pod uglom

Zglobne veze - ZADACI

2

Zadatak 1Dimenzionisati podni nosač sistema proste grede koji jeopterećen zadatim opterećenjem. Nosač je kontinualno bočnopridržan. Sračunati i konstruisati zglobnu vezu podnog nosačasa podvlakom.Vezu ostvariti pomoću:1. Priključnog lima2. Priključnog ugaonika3. Stolice4. Čeone ploče

Za vezu se primenjuju:- neobradeni zavrtnjevi klase čvrstoće 5.6

Osnovni materijal: Č0361Slučaj opterećenja: IRadionički crtež dati u razmeri 1:5

Napomena: pri cratanju, dimenzije stuba odnosno podvlake

usvojiti proizvoljno.

3/27/2013

2

3

m2am6l

m/kN15q

kN120P

l

T (kN)

M (kNm)

125

9525

85

220

F

a

1.Statički uticaji u nosaču

4

2. Podaci potrebni za proračun

Osnovni materijal Č0361 (I sl.o.) σdop = 16 kN/cm2 dop = 9 kN/cm2

Neobrađeni zavrtnjevi k.č. 5.6 σb,dop = 27 kN/cm2 dop = 14 kN/cm2

Ugaoni šavovi σw,dop = 12 kN/cm2

3. Dimenzionisanje nosača

Wpot=Mmax/σdoz

Wpot=220*102/16=1375 cm3

Usvaja se valjani profil IPE 450 sa geometrijskim karakteristikama:

3/27/2013

3

5

G

kg/m

h

mm

b

mm

tw

mm

tf

mm

r1

mm

A

cm2

r2

mm

d

mmØ

pmin

mm

pmax

mm

AL

m2/m

AG

m2/t

G

kg/m

Iy

cm4

Wel.y

cm3

Wpl.y

cm3

iy

cm

Avz

cm2

Iz

cm4

Wel.z

cm3

Wpl.z

cm3

iz

cm

s s

cm

It

cm4

Sy

cm3

IPE450 33740 1500 851

IPE 450 450 190 9,4 14,6 21 77.7 42,08

Usvojen profil IPN 450 Wy=1500 cm3

yy

zz

b

tf

tw

hih

r

6

2dop

22

y

maxmax cm/kN16cm/kN67,14

1500

10220

W

M

2dop

2

yw

ymaxmax cm/kN9cm/kN35,3

94.033740

851125

It

ST

4. Kontrola napona

Presek nad osloncem: Tmax=125 kN

Presek nad osloncem: T=95 kN M=220 kNm

2dop

22

1 cm/kN16cm/kN72,132/08.4233740

102202/d

I

M

3fff

,y cm9,6032/46,14546,1192/thtbS

2

wy

odg,y

1 cm/kN81,194,033740

959,603

tI

TS

2dop

22221

21u cm/kN16cm/kN07,1481,1372,133

3/27/2013

4

7

5. VARIJANTA I: Proračun veza nosača i podvlake pomoćupriključnog lima

Nosač je zasečen 30 mm da bi se smanjio ekscentricitetveze (h1 = 45 - 3 = 42 cm)Za vezu se koriste zavrtnj evi M20...5.6.Predpostavlja se ekscentricitet veze: e=55 mm

55

T

IPE 45042

030

A

A

8

5.1 Kontrola napona u oslabljenom preseku (A-A)

Geometrijske karakteristike oslabljenog preseka

2fff1w cm85,651946,146,14294,0tbthtA

Položaj težišta:

cm12,29

2

46,1

85,65

46,14294,0

2

4242

2

t

A

tht

2

hhh ff1w1

1c

423

y

21f1wff

3f1w

y

cm122992

42

85,65

46,14294,046,119

12

46,14294,0I

2

h

A

thttb

12

thtI

3

c

yy cm4,422

12,29

12299

h

IW

3/27/2013

5

9

Maksimalni ekscentricitet je 18 cm

kNcm22501812518VMe

2dop

2

y

e cm/kN16cm/kN33,54,422

2250

W

M

2

dop2

f1w

cm/kN9cm/kN28,346,14294,0

125

tht

V

2dop

22222u cm/kN16cm/kN79,728,3333,53

10

5.2 Veza priključnog lima za rebro

kNcm5,6875,51255,5VMe

222

ww

e

w

e cm/kN3,5363,0

35,687

6

la2

M

W

Mn

2

y,wV,II cm/kN79,5

5,1362

125

A

VV

kNcm5,152

2

94,05,1125

2

ttVM

wpT

Predpostavlja se priključni lim # 105 x 15 x 360Pretpostavljaju se minimalni šavovi za vezuaw = 3 mm; (lw = hp =360 mm)

2

pp

T

t,w

TT,II cm/kN89,3

3,03,0365,13,02

5,152

aahta2

M

W

MV

3/27/2013

6

11

2dop,w

2u

222T,IIV,II

2u

cm/kN12cm/kN0,11

89,379,533,5VV3n

5.3 Kontrola napona u priključnom limu

kNcm5,6875,51255,5VMe

222

pp

e

p

emax cm/kN12,2

365,1

65,687

6

ht

M

W

M

2

ppv cm/kN31,2

365,1

125

ht

V

222

ppT

TT cm/kN65,5

5.135

35,152

3/th

5,152

W

M

2

dop2

u

222TV

2u

cm/kN16cm/kN95,13

65,531,2312,2V3

12

5.4 Veza priključnog lima za rebro nosača

kN98,430,144

2F

2

v

kN76,5027294,0Fb

85,336

5,6876125

98,43

1

h

M6V

F

1n

22

2e2

dop

Proračun nosivosti zavrtnjeva

kN98,43Fdop

Proračun potrebnog broja zavrtnjeva

Usvojeno 4M20 ......5.6

kN25,314

125

n

VFv

3/27/2013

7

13

kN95,43FkN75,3892,2225,31FFF dop222

Mmax2

vmax,R

kN92,225,135,42

5.135,687

h

hMF

222i

neMmax

14

3/27/2013

8

6. VARIJANTA II: Proračun veze nosača i podvlakepomoću priključnih ugaonika

Nosač je zasečen 30 mm da bi se smanjio ekscentricitet vezeZa vezu se koriste zavrtnjevi M16 i ugaonici L90x90x9e= 50 mm

6.1 Kontrola napona u oslabljenom preseku (A-A)

Isto kao za varijantu I

6.2 Veza rebra nosača sa priključnim ugaonicima(zavrtnjevi serije 1)

kN3,560,144

6,12F

2

v

kN61,40276,194,0Fb

Proračun nosivosti zavrtnjeva

kN61,40Fdop

15

16

Usvojeno 4M16 ......5.6

kN25,314

125

n

VFv

kN61,40FkN56,3783,2025,31FFF dop222

Mmax2

vmax,R

kN83,205,135,42

5.135125

h

hMF

222i

neMmax

6.3 Kontrola napona u priključnim ugaonicima

geometrijske karakteristike neto poprečnog preseka2

net cm68,589,07,149,0362A

4223

net cm63795,135,47,19,012

9,0362I

3

r

netnet cm4,354

18

6379

2/h

IW

3/27/2013

9

17

kNcm62551255VMe

dop2

min,y

e cm/kN76,14,354

625

W

M

dop2

net

cm/kN13,2A

V

2dop

2222u cm/kN1609,413,2376,13

6.4 Veza priključnog ugaonika za rebro podvlake

Za vezu se predpostavljaju zavrtnjevi 2x4=8M16...5.6

kN15,280,144

6,11F

2

v

kN88,38276,19,0Fb

kN15,28Fdop

kN15,28FkN62,1542

125

n2

VF dopV

18

3/27/2013

10

7. VARIJANTA III: Proračun veze nosača i stubapomoću čeone ploče

kN0,81270,25,1Fb

Usvojeno 4M20.......5.6

19

7.1 Proračun zavrtnjeva

kN98,430,144

0,2F

2

v

Proračun nosivosti zavrtnjeva

kN98,43Fdop

Za vezu između stuba i čeone ploče koristiće se zavrtnjevi M20...5.6.

84,298,43

125

F

Vn

dop

Usvaja se čeona ploča # 200 x 15 mm

20

7.2 Proračun veze čeone ploče sa nosačem

Potrebna visina čeone ploče iz uslova konstruisanja veze

cm7,14121,231,241nd3d22h 100p

Potrebna visina čeone ploče prema smičućim naponimau rebru nosača

cm25,95,19

125

t

Vh

pdopp

7.3 Veza rebra nosača za čeonu ploču

Veza se ostvaruje ugaonim šavovima a=4mm

cm13124,02

125

a2

Vh

dop,wp

Potrebna visina čeone ploče

h148+r+10=148+21+10=179mm

Usvojena čeona ploča #180x15x200

3/27/2013

11

21

22

8. VARIJANTA IV: Proračun veze nosača i stubapomoću stolice

Predpostavlja se stolica od lima dimenzija # 150 x 40 x 200Veza stolice za stub se ostvaruje ugaonim šavovimaaw = 4 mm po čitavom obimu.

8.1 Kontrola napona u šavovima

Vertikalni šavovi dop,w2

II cm/kN42,10154,02

125

ha2

VV

Horizontalni šavovi dop,w2e cm/kN30,1

204,02

15/5,2125

ba2

h/Mn

3/27/2013

12

23

8.2 Kontrola napona u kontaktnoj površini

cm45,41,246,125,1rt25,1a f1,x

cm314cm1da c2,x

cm33;45,4minax

cm1,946,146,31,246,194,0t46,3r46,1ta fwy

dop2

yxc cm/kN58,4

1,93

125

aa

V

8.3 Kontrola napona u rebru nosača

Zbog stabilnosti pritisnutog rebra u zoni oslonca potrebno je dodatiukrućenja. Usvajaju se dva ukrućenja 90x12x200, koja se zavarujuugaonim šavovima aw = 4 mm (videti crtež).

Da bi se sprečilo bočno preturanje nosača predviđena je veza rebranosača sa stubom preko priključnog lima = 80x10x150 i dvazavrtnja M12...5.6 (videti crtež).

24