Előadó: Dr. Bukovics Ádám 9. ELŐADÁS

Átírás

1 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám 9. LŐADÁS Az ábrák forrása: [1] Dr. Németh György: Tartószerkezetek III., Acélszerkezetek méretezésének alapjai [] Halász Ottó Platthy Pál: Acélszerkezetek [3] Ádány Sándor - Dulácska ndre Dunai László ernezelyi Sándor Horváth László: Acélszerkezetek, 1. Általános eljárások, Tervezés az urocode alapján SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Csavarok tervezési ellenállása: A osztályú nem feszített, nyírt csavar Nyírási ellenállás: ha a nyírt felület a menet nélküli részen halad keresztül: 0, 6 f A n ub v, Rd M ha a nyírt felület a menetes részen halad keresztül: α f A n V ub s v, Rd 4.6, 5.6, 8.6 α v 0,6 M 4.8, 5.8, 10.9 α v 0,48

2 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM Palástnyomási ellenállás: Az erőátadás irányában: e f α mi n 1 ub b,s 3 d ; f ;1, 0 0 u α TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám b, Rd k 1 α b f M u t d p 1 f mi n 1 ub 3 d 4; ;1, 0 0 u b, b f Az erőátadás irányára merőlegesen: e k mi n, 8 1, 7;, 5 k mi n 1, 4 1s 1b d 0 p d 0 1, 7;, 5 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám éléslemezek alkalmazása: ha a béléslemezek teljes vastagsága (t p ) meghaladja a kötőelemek szárátmérőjének 1/3-át, akkor a nyírási ellenállást β p tényezővel csökkenteni kell: béléslemez β β p p 9 8 d + 1 d 3 t p béléslemez kétszernyírt csavarok + kétoldali béléslemez: csak a vastagabbikat kell figyelembe venni

3 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Hosszú kapcsolat: L j nagyobb nyúlás a felsõ lemezben n n nagyobb nyúlás az alsó lemezben gyenlőtlen erőeloszlás hosszú kapcsolatban [1] SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Csökkentő tényező hosszú kapcsolatokhoz [1]: L j L j L j L j > 15 d Csak a nyírási ellenállást csökkentlük! L 15 d β 1 j Lf 1,0 Lf 00 d 0,8 0,75 0,6 0,4 β 1 β 0, 75 0, Lf Lf 0 15d 65d L j

4 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Nyírt csavar kigombolódása: átlapolt kapcsolatnál ha a csavarok egy sorban vannak elhelyezve a csavarfej alá is alátétet kell helyezni a csavarfej alá is alátétet kell tervezni a palástnyomási ellenállásra vonatkozó korlátozás: b, Rd 1, 5 f gycsavaros átlapolt kapcsolat kigombolódása [1] u d t M SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám osztályú feszített, nyírt csavar használhatósági határállapot megcsúszás palástnyomás teherbírási határállapot nyírás palástnyomás C osztályú feszített, nyírt csavar teherbírási határállapot megcsúszás palástnyomás

5 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám eszített csavarok megcsúszási ellenállása: s, Rd k s n M3 μ p, C k s korrekciós tényező n a súrlódó felületek száma (1 vagy ) μ megcsúszási tényező A csavarszárban a feszítés hatására keletkező erő: p, C 0, 7 f ub A s SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám A k s korrekciós tényező értékei [1]

6 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám A megcsúszási tényező értékei [1] SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám D és osztályú húzott csavar 0, 9 f Húzási ellenállás: t, Rd ub M A s A csavar-lemez együttes kigombolódási ellenállása: 0, 6 f d p, Rd u M m π t p d m t p a csavarfej vagy csavaranya alatti rész átmérője a csavarfej illetve csavaranya alatti kisebbik lemez vastagsága

7 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Összetett igénybevételű nem feszített csavarok ellenállása ( AD ) V, d V, Rd + 1, 4 t, d t, Rd 1 1 v,d v,rd 1 1,4 t,d t,rd SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Összetett igénybevételú feszített csavarok ellenállása ( C ) figyelembe kell venni, hogy a húzás miatt csak egy csökkentett megcsúszási ellenállással lehet számolni (A csavarra ható húzóerő a súrlódó felületek összeszorítását csökkenti): s, Rd k s n μ ( pc M3 0, 8 ) t, d A csavarszárban a feszítés hatására ébredő erő: p, C 0, 7 f ub A s

8 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám A nv A nt A nt A nv N A nt A nv V A nv A nv V A nv A nt N A nt N V Kötőelemek együttes kiszakadása (szimmetrikus és aszimmetrikus terhelés esetén) [1] SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Kiszakadási ellenállás: a kapcsolt szerkezeti elem külső csavarsorai mentén a gyengített keresztmetszet elszakadásával, illetve elnyíródásával szembeni ellenállás szimmetrikus elrendezés és terhelés esetén: A f 1 A f V nt u nv y eff, 1, Rd + 3 M nem szimmetrikus esetekben: A f 1 V 0, 5 nt u eff,, Rd + 3 M M0 A nv f M0 y

9 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Georges Charpy ( ) francia tudós Charpy ütőmű ingás ütőmű kifejlesztése a fémek szívósságának jellemzéséhez (1905) SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Az erők eloszlása a kötőelemek között : rugalmas eljárás: a kötőelemeken az erők és alakváltozások lineáris összefüggését tételezzük fel képlékeny eljárás: nem lineáris, hanem például merev-képlékeny vagy rugalmas-képlékeny összefüggést veszünk alapul a belső erők és az alakváltozások között

10 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám rugalmas állapot képlékeny állapot 3 M rugalmas y képlékeny 1 3 Az erők eloszlása a kötőelemek között rugalmas és képlékeny állapotban [1] SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám A kapcsolat elemeire vonatkozó feltételek: gyensúlyi feltétel: a kötőelemekben feltételezett erők legyenek egyensúlyban a kapcsolatra ható igénybevételekkel Szilárdsági feltétel: a kötőelemekben feltételezett erők ne haladják meg a kötőelem teherbírását Duktilitási feltétel: a kötőelemekben feltételezett alakváltozások ne haladják meg a kötőelem alakváltozási képességét Kompatibilitási feltétel (rugalmas állapotban): a kapcsolt elemek feltételezett merevtestszerű elmozdulásai legyenek egymással összhangban és legyenek fizikailag lehetségesek

11 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Síkbeli centrikus kapcsolat: a kapcsolatra ható erők eredője a csavarkép súlypontján halad keresztül d v, d n vb, Rd mi n ( v, Rd ; ) b, Rd SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Síkbeli excentrikus kapcsolat [1]: a b c y e y y az elfordulás középpontja z x z x z Me x d y xi i e M y r i M, i y i x z x r max M max max M, max

12 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Síkbeli excentrikus kapcsolat erőeloszlása rugalmas állapotban: az egy kötőelemre ható erő az n erőből n számú csavar esetén: az i-edik kötőelemre ható erő az M nyomatékból: M a legnagyobb erő ( max ) vektoriális összegzéssel kapható a kapcsolat megfelel, ha: r M i i M,i yi ri ( xi + max r mi n v, Rd b, Rd ) SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Gerinclemezes tartó illesztésének méretezése rugalmas állapotban 1. közelítés: a nyírást csak a gerinclemez veszi fel

13 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Gerinclemezes tartó illesztésének méretezése rugalmas állapotban. a normálerőt a gerinc és az öv között a területek arányában osztjuk meg a nyomatékot a merevségek (azaz az inerciájuk) arányában eloszthatjuk a gerinclemezre és az övekre SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Gerinclemezes tartó illesztésének méretezése rugalmas állapotban 3. I y, w a gerinclemezre ható M M w I nyomaték: y az övlemezre ható nyomaték: az överők és az egy kötőelemre ható erők: M M f M f ; h M w t c f f t n f.

14 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Gerinclemezes tartó illesztésének méretezése rugalmas állapotban 4. V a gerincben a nyíróerőből egy V n kötőelemben keletkező erő: w a gerincben nyomatékból a maximális erő: M,max rmax zmax M w M w r z a legjobban igénybevett kötőelemre ható erő vektoriális összegzéssel számítható: i max V i + M, max SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Hevederlemezek ellenőrzése a hevederlemezek méretét célszerű az egyenteherbírás elvének megfelelően megállapítani igazolni kell, hogy a hevederlemezek együttes hasznos keresztmetszete nem kisebb az illesztett elem hasznos keresztmetszeténél: A c,net A net a gerinclemez esetében további követelmény, hogy hevederlemezeinek együttes inercianyomatéka nem lehet kisebb a gerinclemez inercianyomatékánál: I z,c I z, w

15 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Nyomatékkal terhelt homloklemezes kapcsolat 1. [1] vastag homloklemez esetén a homloklemez saját síkjára merőleges deformációja elhanyagolható lineáris erőeloszlás következik bt,max a legnagyobb húzóerő: hmax hi M Sd SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Nyomatékkal terhelt homloklemezes kapcsolat. [1] vékony homloklemez esetén a homloklemez nem elég merev az erőeloszlás a homloklemez deformációját követi

16 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám a csavarozott kapcsolatokban a képlékeny erőátrendeződés feltételezése is megengedett, kivéve a következő eseteket: C kategóriájú (teherbírási határállapotban megcsúszásnak ellenálló) kapcsolatok A és kategóriájú kapcsolatok, ha a csavarok nyírási ellenállása kisebb, mint a palástnyomási ellenállás v, Rd b, Rd ütésszerű terhelésnek rezgésnek vagy változó irányú terhelésnek (a szélteher kivételével) kitett kapcsolatok SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Gerinclemezes tartó illesztésének méretezése képlékeny állapotban [1]

17 SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Lehetséges képlékeny erőeloszlás a. [1] (részleges teherbírású oszlopgerenda kapcsolaton) V M Rd Rd 3 b, 4 p Rd ; b, Rd. SZÉCHNYI ISTVÁN GYTM TARTÓSZRKZTK III. lőadó: Dr. ukovics Ádám Lehetséges képlékeny erőeloszlás b. [1] V M Rd Rd b, Rd 6 ; p b, Rd.