Příklad č.1. BO002 Prvky kovových konstrukcí

Transkript

1 Příklad č.1 Posuďte šroubový přípoj ocelového táhla ke styčníkovému plechu. Táhlo je namáháno osovou silou N Ed = 900 kn. Šrouby M d = mm d 0 = mm f ub = MPa f yb = MPa A s = mm 2 Střihová rovina prochází závitem. Materiál táhla a styčníkového plechu: S235 f y = MPa

2 Příklad č.2 Posuďte šroubový přípoj konzoly ke sloupu prostřednitcvím přivařené čelní desky. Konzola je na konci zatížena silou F = 200 kn. Šrouby M Materiál sloupu, konzoly a čelní desky d = mm S235 f y = MPa d 0 = mm f ub = MPa f yb = MPa A s = mm 2 Střihová rovina prochází závitem.

3 Příklad č.3 Posuďte šroubový přípoj styčníkového plechu na pásnici sloupu. Styčníkový plech je zatížen silou F = 150 kn. Šrouby M Rozteče šroubů d = mm e 1 = mm d 0 = mm f ub = MPa f yb = MPa A s = mm 2 p 1 = mm e 2 = mm p 2 = mm Střihová rovina prochází závitem, Přípoj je navržený s 1 střihovou rovinou. Tloušťka styčníkovho plechu t = 12 mm. Materiál styčníkového plechu S235 f y = MPa

4 Příklad č.4 Posuďte šroubový přípoj ocelového táhla ke styčníkovému plechu jako třecí spoj (součinitel tření µ=0,5) s vysokopevnostními šrouby. Táhlo je namáháno osovou silou N Ed = 900 kn. Šrouby M d = mm d 0 = mm f ub = MPa f yb = MPa A s = mm 2 Materiál táhla a styčníkového plechu: S235 f y = MPa

5 Příklad č.5 Posuďte šroubový přípoj konzoly ke sloupu prostřednitcvím přivařené čelní desky navržený jako třecí spoj (souč. tření µ=0,4) s vysokopevnostními šrouby. Konzola je na konci zatížena silou F = 200 kn. Šrouby M Materiál sloupu, konzoly a čelní desky d = mm S235 f y = MPa d 0 = mm f ub = MPa f yb = MPa A s = mm 2

6 Příklad č.6 Stanovte návrhovou únosnost skupiny svarů u svařovaného přípoje táhla ke styčníkovému plechu a posuďte tento přípoj na návrhovou osovou sílu v táhle N Ed = 900 kn. Materiál táhla a styčníkového plechu: S235 f y = MPa Koutový svar: a = mm β w =

7 Příklad č.7 Posuďte svarový přípoj konzoly k čelní desce provedený obvodovým koutovým svarem o účinné výšce a = 4 mm. Konzola je na konci zatížena silou F = 200 kn. Materiál konzoly a čelní desky S355 f y = MPa Obvdový koutový svar a = mm β w =

8 Příklad č.8 Posuďte svarový přípoj styčníkového plechu na pásnici sloupu provedený koutovým svarem po obvodě styčníkového plechu. Styčníkový plech je zatížen silou F = 150 kn. Koutový svar a = mm β w = Materiál styčníkového plechu a sloupu S355 f y = MPa

9 Příklad č.9 Posuďte sloup profilu IPE 300 na vzpěr namáhaný návrhovou osovou silou N Ed = 1000 kn. Průřezové charakteristiky profilu IPE 300: Materiál sloupu A = mm 2 S355 f y = MPa I y = 83, mm 4 I z = 6, mm 4 I T = 2, mm 4 I ω = 125, mm 6

10 Příklad č.10 Posuďte na vzpěr členěný prut složený z 2 pásů profilu UPE 200 namáhaný návrhovou osovou silou N Ed = 500 kn. Uvažujte varinatu s příhradovými spojkami profilu L60x60x6 i variantu s rámovými spojkami profilu PLO 200x20. Vzálenost těžišť pásů h 0 = 500 mm, vzdálenost spojek a = 600 mm. Průřezové charakteristiky profilu UPE 200: Materiál členěného prutu vč. spojek: A ch = mm 2 S355 f y = MPa I y,ch = 83, mm 4 I z,ch = 6, mm 4 Průřezové charakteristiky spojek: - příhradové spojky profilu L60x60x6 - rámové spojky profilu PLO 200x20 A d = 691 mm 2 A b = mm 2 I d,min = 94, mm 4 I b = 1, mm 4

11 Příklad č.11 Posuďte na klopení ohýbaný nosník profilu IPE 220 o rozpětí L = mm. Nosník je zatížený v úrovni horní pásnice svislým spojitým zatížením o velikosti 5 kn/m. Zatížení prochází středem smyku. Součinitele vzpěrné délky: k y = 1,0 k z = 1,0 k ω = 1,0 Průřezové charakteristiky profilu IPE 220: Materiál ohýbaného nosníku: I y = 27, mm 4 S355 f y = MPa I z = 2, mm 4 I T = 90, mm 4 I ω = 22, mm 6 W pl,y = 285, mm 3 (profil IPE 220 je třídy 1)

12 Příklad č.12 Posuďte svařovaný I nosník o rozpětí L = mm na kombinaci ohybu a kroucení. Nosník je zatížený uprostřed rozpětí osamělým břemem F = 100 kn působícím na vodorovné excentricitě vůči středu smyku o velikosti 50 mm. Nad podporami je nosník zajištěn proti sklopení, je však umožněna volná deplanace koncových průřezů. Materiál ohýbaného nosníku: S355 f y = MPa Průřezové charakteristiky svařovaného I profilu: A = mm 2 I T = 6, mm 4 I y = 1, mm 4 S ω,max = 4, mm 5 ω max = mm 2 I z = 3, mm 4 I ω = 1, mm 6

13 Příklad A n = Uznáno: Opravy: Spoj stojiny: M w m F1, M F1, V F 1 kn F v, Rd F b, Rd Spoj pásnic: m M f 2 N f, 1 A net mm F v, Rd F b, Rd N u, Rd Posuďte šroubový spoj ohýbaného ocelového nosníku průřezu I namáhaného ohybovým momentem M a posouvajicí silou V. Střihová rovina prochází přes závit šroubů. Vnitřní síly působící na spoj: Materiál I profilu a příložek: Šrouby: V = n = S235 pro n 15 M pro n sudé M = n = S355 pro n > 15 M pro n liché

14 Příklad B n = Svar 1: Svar 2: l 1 mm II MPa srovnávací napětí MPa pevnost svaru l mm II MPa 2 srovnávací napětí MPa pevnost svaru Uznáno: Posuďte přípoj dvojice úhelníků ke styčníkovému plechu provedený prostřednictvím koutových svarů. Opravy: MPa MPa MPa MPa Velikost normálové síly v úhelníku: Profil úhelníku z oceli S235: N = n = L100x100x10 (b = 100 mm, e = 28 mm) pro n < 15 L120x120x10 (b = 120 mm, e = 34 mm) pro n 15 Účinná výška koutového svaru: a 1 = 5 mm; a 2 = 7 mm pro n < 15 a 1 = 6 mm; a 2 = 8 mm pro n 15

15 Příklad C n = Uznáno: Opravy: N, N cr, N cr, T cr y a 0 z a 1 a 2 a 3 N cr N b, Rd Posuďte tlačený nerovnoramenný úhelník profilu L100x63x10 (vyrobený z oceli S 355) o délce L na vzpěr namáhaný osovou silou N Ed. Průřezové charakteristiky profilu L100x63x10: A = mm 2 I y = 1, mm 4 i y = 33,4 mm I z = 2, mm 4 i y = 13,6 mm I p = 3, mm 4 i p = 47,5 mm I T = 5, mm 4 I ω = 0 mm 6 Souřadnice středu smyku: y s = 20,5 mm z s = 23,2 mm Uložení prutu: L cr,y = L cr,z = L cr,ꙍ = L Velikost normálové síly v úhelníku: Rozpětí prutu: N Ed = n = L = n = mm

16 Příklad D n = Uznáno: Opravy: Vzpěr v rovině kolmé na hmotnou osu y: Vzpěr v rovině kolmé na nehmotnou osu z: 4 N I eff mm N N ch, y, Ed N cr, y b, y, Rd Posuďte na vzpěr oboustranně kloubově uložený centricky tlačený členěný prut složený z dvojice úhelníků. Rámové spojky čtvercového průřezu jsou umístěny na koncích a ve třetinách délky prutu. Profil úhelníku: L80x80x8 pro n < 15 A = mm 2, I = 7, mm 4, e = 22,5 mm L120x120x12 pro n 15 A = mm 2, I = 3, mm 4, e = 33,9 mm Materiál úhelníků: S235 pro n liché S355 pro n sudé Profil rámové spojky: Uložení prutu: P8-70x70 pro n < 15 b p = 70 mm, t p = 8 mm L cr,y = L cr,z = L cr,ꙍ = L P12-110x110 pro n 15 b p = 110 mm, t p = 12 mm Rozpětí prutu: L = n = mm Velikost normálové síly v prutu: N Ed = n = N cr M Ed m ch, z, Rd N N cr, z b, z, Rd

17 Příklad E n = Uznáno: Opravy: t C 1 M cr m M Ed m g C 2 LT M b, Rd m j cr LT Posuďte na klopení oboustranně vetknutý ohýbaný nosník profilu UPE 240. Nosník je zatížený uprostřed jeho rozpětí osamělým břemenem o velikosti F. Zatížení prochází středem smyku. V místě vetknutí není bráněno deplanaci průřezu. Průřezové charakteristiky profilu UPE 240: I y = 35, mm 4 I z = 3, mm 4 I T = 1, mm 4 I ω = 2, mm 6 W pl,y = 319, mm 3 (profil UPE 240 je třídy 1) h = 240 mm b = 90 mm y s = 59,1 mm Materiál: S235 pro n liché S355 pro n sudé Rozpětí prutu: L = n = mm Velikost osamělé síly: F = 85-2 n = Působiště osamělé síly: Součinitele vzpěrné délky: v úrovni horní pásnice pro n sudé k y = 0,5; k z = 1,0; k ω = 1,0 v úrovni dolní pásnice pro n liché