Mechanical engineering | Materials expertise » Acél műszaki ismeretek

Acél műszaki ismeretek Tartalomjegyzék: 1. A számítás kiindulási adatai 1.1 Rácsos tartó méretei 1.2 Vázlatterv 1.3 A számítás alapjául szolgáló szabványok 1.4 Anyagminőségek 1.5 Határfeszültségek 1.6 Terhek 2. A rácsos tartó méretezése 2.1 Csomóponti terhek meghatározása 2.2 Rúderők számítása és rúdszelvények teherbírás-vizsgálata 2.3 Bekötések és illesztések méretezése 2.4 Lehajlás ellenőrzése 3. Anyagminőség kiválasztása 1. A számítás kiindulási adatai 1.1 Rácsos tartó méretei Támaszköz: L  21,0m A rácsos tartók távolsága: a  5,0m Tetőhajlás:   3% 1.2 Vázlatterv ld a mellékletet 1.3 A számítás alapjául szolgáló szabványok MSZ 15020 Építmények teherhordó szerkezetei erőtani tervezésének általános előírásai MSZ 15021/1-86 Építmények teherhordó szerkezetei erőtani tervezése. Magasépítési szerkezetek terhei MSZ 15021/2-86 Építmények teherhordó szerkezetei erőtani

tervezése. Magasépítési szerkezetek merevségi követelményei MSZ 15024/1-85 Építmények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Általános előírások MSZ 15024/3-85 Építmények acélszerkezeteinek erőtani tervezése. Méretezési eljárások 1.4 Anyagminőségek Rácsos tartó övrudai és rácsrudai: MSZ-EN 10025 S235 JON Gyári tompavarratok (illesztések): Gyári sarokvarratok (bekötések): Helyszíni varratok (helyszíni ill.) II. minőség III. minőség III. minőség Csavarok (helyszíni illesztés): MSZ 2461-72 II. pontosság 56 minőség 1.5 Határfeszültségek Szerkezeti anyag:  H  200 mmN 2 Varratok:  vH  200 mmN  vH  141 mmN 2 2 1.6 Terhek g  0,5 mkN2  g  1,1 q áll  1,1  0,5  0,55 mkN2 A szerkezetre állandó teherként az önsúly és a héjazat súlya hat. Ezek együttesen: Esetleges teherként csak a hóterhet vesszük figyelembe: p  0,8 mkN2  p  1,4 q es  1,4  0,8  1,12 mkN2  q

 0,55  1,12  1,67 kN m2 2. A Rácsos tartó méretezése A főtartók azonos kialakításúak, a méretezés egy köztes tartóra vonatkozik. 2.1 Csomóponti terhek meghatározása Szélső csomópontra: Köztes F1  5csomópontra: ,0  1,05  1,67  8,768kN F2  5,0 * 2 ,1 1,67  17 ,54 kN 2.2 Rúderők számítása és rúdszelvények teherbírás -vizsgálata A rúderők számítását AXIS 5.0 programmal számítógépen végeztem A rácsos tartó öveinek típusa : T - szelvény A rácsos tartó rács - rúdjainak típusa : szögacél A szelvények teherbírásvizsgálata: 2.21 A felső öv méretezése: S 16 , S 17 F max = 307,31 kN l = 2101 mm  H = 200 N/mm2 = 20 kN/cm2 F   * H A => A F  25,61cm 2  * h legyen =0,6 A használt szelvény: 140x140x10 T-szelvény A= 27 cm2 I x = 514,5 cm4 I y = 229,8 cm4 ix  Ix  4,365 A iy  Iy A  x = 1,  y = 1  2,917 X-X tengelyre merőlegesen a karcsúsági

tényező: x   x *l ix  48,13 Y-Y tengelyre merőlegesen a karcsúsági tényező:  i =* y y   cs = 0,75 yx * l  72,03 iy 1 I cs  *  b t 3  9cm 4 3 hg * t g y cs  * (hg t öv )  3,370cm 2* A 2    y *l  1  2   0,04 * ( y l ) 2 I cs   69,83 C  *  I   Iy      * l cs   i x  i y  y2 A  0,2669 C2  y2 B * 1,1   0,5188 10 * cs2 i x2  i y2  y2 y  1 2 * 1  A  (1  A) 2  4 A (1  B) 2  1,103  i =79,45 =max( i , x ) -> 79,45 = 0,6286  F 307,31 kN   11,38 2 A 27 cm  = 11,38 kN/cm2 <  H = 12,57 kN/cm2 > 0,8* H = 10,06 kN/cm2 A keresztmetszet megfelel. 2.22 Az alsó öv méretezése F max = 307,5 kN A F H  15,38cm 2 A használt szelvény: 90x90x10 T-szelvény A= 17 cm2  F 307,5 kN   18,09 2 A 17 cm  =

18,09 kN/cm2 <  H = 20 kN/cm2 > 0,8* H = 16 kN/cm2 2.23 A húzott rácsrudak ellenőrzése F = 102,7 kN l = 1583 mm A F H S 23 , S 42  5,135cm 2 A használt szelvény: L 55.555 szelvény A= 6,31 cm2 A gy  0,8 * 2 1  1,131 cm2 A h = A - A gy = 5,603 cm2 F kN  18,32 2 A cm <  H = 20 kN/cm2  = 18,32 kN/cm2 > 0,8* H = 16 kN/cm2 F = 73,15 kN l = 1631 mm S 25 , S 40  A F H  3,658cm 2 A használt szelvény: L 50.505 szelvény A= 4,8 cm2 A gy  0,8 * 2 1  1,131 cm2 A h = A - A gy = 4,093 cm2 F kN  17,87 2 A cm <  H = 20 kN/cm2  = 17,87 kN/cm2 > 0,8* H = 16 kN/cm2 F = 46,41 kN l = 1680 mm S 27 , S 38  A F H  2,321cm 2 A használt szelvény: L 40.404 szelvény A= 3,08 cm2 A gy  0,8 * 2 1  1,131 cm2 A h = A - A gy = 2,373 cm2  F kN  19,56 2 A cm  = 19,56 kN/cm2 <  H = 20 kN/cm2 > 0,8* H = 16 kN/cm2 F = 21,97 kN l =

1831 mm l = 1729 mm A F H S 29 , S 32, S 33 , S 36,  1,099cm 2 A használt szelvény: L 25.254 szelvény A= 1,85 cm2 A gy  0,8 * 2 1  1,131 cm2 A h = A - A gy = 1,143 cm2  F kN  19,22 2 A cm  = 19,22 kN/cm2 <  H = 20 kN/cm2 > 0,8* H = 16 kN/cm2 2.24 A nyomott rácsrudak méretezése Használt képletek: A használt szelvény: szögacél F – a rúdban ébredő erő A sz – a szelvény területe  H = 200 N/mm2 = 20 kN/cm2 F   * H A => A sz legyen =0,6 rács síkjában a kihajlás: l  = 0,8*l i  = i min rács síkjára merőlegesen a kihajlás:    0,8 * l i l  i 0,8* H < l= l i  = i max => max =     H => megfelel A számítás eredményét a következő táblázat tartalmazza: rúdszám F= Asz= l= i min = i max =     S 24 , S 41 100,450 8,371 163,100 1,460 2,880

89,370 45,306 S 22 , S 43 87,680 7,307 118,500 1,270 2,480 74,646 38,226 S 26 , S 39 71,720 5,977 168,000 1,260 2,470 106,667 54,413 10,100 7,530 8,700 L 75.757 = 0,5630 = = 0,8*= 9,945545 11,26064 9,008512 megfelel S 28 , S 37 S 30 , S 35 , S 31 , S 34 45,590 21,620 3,799 1,802 172,900 178,000 1,260 0,980 2,470 1,910 109,778 145,306 56,000 74,555 8,700 3,890 L 65.656 L 65657 L 65657 L 50.504 0,6678 0,4600 0,2968 0,2951 11,64409 8,243678 5,24023 13,35638 9,199964 5,935096 10,68511 7,359971 4,748077 megfelel megfelel megfelel 5,557841 5,90164 4,721312 megfelel 2.3 Bekötések és illesztések méretezése A rudak bekötéséhez használt varratok legkisebb lehetséges hosszának meghatározásához használt képletek: F  vH a l0 l  a varrat által felveendő erő a varrat határfeszültsége a varrat hasznos mérete a varrat szükséges hossza a varrat hossza a kráterekkel együtt F F F   A a * l 0 2 a l 0 l= l

0 +2*a A számítás eredményeit az alábbi táblázat tartalmazza: A húzott rudak: rúd F= a=vmin= A=a*l= l0= L 55.555 L 50505 L 40404 L 25254 102,7 73,15 46,41 21,97 0,7 0,5 0,4 0,4 7,283688 5,187943 3,291489 1,558156 5,202634 5,187943 4,114362 1,947695 2*al l=l0+2a= = 14,1 lalk= 6,602634 6,187943 4,914362 2,747695 7 cm 7 cm 7cm 3cm A nyomott rudak: rúd F= a=vmin= A=a*l= l0= L 75.757 L 65656 L 65657 L 65657 L 50504 100,450 87,680 71,720 45,590 21,620 0,7 0,6 0,7 0,7 0,4 7,124113 6,21844 5,086525 3,233333 1,533333 5,088652 5,182033 3,633232 2,309524 1,916667 2*al l=l0+2a= = 14,1 lalk= 6,488652 6,382033 5,033232 3,709524 2,716667 7 cm 7 cm 6 cm 4 cm 3 cm A tartó mérete miatt a szállítást csak 2 db-ban lehet megoldani és helyszíni szerelésre alkalmas illesztési pontok kialakítására is szükség van: A 18-es csomópontban homloklemezes kapcsolat létrehozása. (nyírási vizsgálata) A 6 –os húzott övrúd hegesztett-hevederes kapcsolatát a

helyszínen kell megoldani. 2.31 Hegesztett –hevederes kapcsolat méretezése az S 6 rúd közepén: A g = 8 cm2 A öv = 9 cm2 A= 17 cm2 A gerincnél lévő heveder méretezése 2 db (50-8) 2*A gh = 250,8= 8 cm2 Az övheveder méretezése 1 db (60-16) A övh = 6*1,6= 9,6 cm2 A gh +A övh > A => megfelelt A gerincen lévő heveder varratainak hasznos mérete a=4 mm, az övön lévő heveder varratainak hasznos mérete a=5 mm. lg  Agh *  H  FvH 2 * a  vH  4 *  H  5 0,5 0,8 16,3  4,2cm 0,8 * 14,1 l g,alk =5 cm => a hevederek hossza 100 mm l öv  Aövh *  H  FvH 9,6 20  6 0,5 16,3   10,15cm 2 * a  vh 2 * 0,5 14,1 l öv,alk =11 cm =>heveder hossza 220 mm 2.32 Homloklemezes kapcsolat méretezése: FH  17,54  8,77kN  8770 N 2 *ab > 8770 185*140b > 8770 b= 0,3386 mm b alk = 10 mm 2 x 1db M18 5.6 II pontossági osztályú csavar egyszer-nyírt kapcsolat DH , DH , p d 2 * 18 2 *  

*185  47,08kN H  4 4  d * t min  pH  18 10 200  36kN 8,77  0,2436  nalk  2db 36 Agyengített  140 * 10  19 10 2  1020mm 2 n Homloklemez méretei: 140.14010 (37-es szilárdsági csoport) A csavarok helyeit gyárilag kell kifúrni, a lemezt a mellékelt vázlatnak megfelelően homlokvarrattal kell rögzíteni a fölső-nyomott övrúdhoz. 2.4 Lehajlás ellenőrzése: A lehajlás ellenőrzést az AxisVM 5.0 nevű programmal végeztem: emax  l 2100   7cm 300 300 e tarto = 5,88 cm e tarto < e max => a tartó megfelel