Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE Studijní program: STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ pro bakalářské studium Kód předmětu: K134OK1 4 kredity ( + ), zápočet, zkouška Pro. Ing. František ald, CSc., místnost B 63 1. Úvod, historie i ocelových konstrukcí, k použití, významné stavby, výroba oceli. Vlastnosti oceli, zkoušky materiálu, značení oceli 3. Výroba konstrukcí 4. Spolehlivost konstrukcí, mezní stavy, normy pro navrhování, tah 5. Tlak, vzpěrný tlak 6. Klasiikace průřezů, ohyb, hospodárný návrh 7. Svařování, svařované spoje 8. Nýtování a šroubování, šroubované spoje 9. Skelety budov, prostorová tuhost 10. Skelety budov, spoje 11. Jednopodlažní haly 1. Haly velkých rozpětí 13. osty, názvosloví, lávky 14. Ochrana proti korozi a požáru 1 Postupná plastiikace I průřezu Vznik plastického kloubu Dostatečná rotační kapacita průřezu 3 4 Příklad využití klasiikace spojitý nosník třída 1 3 4 5 6
Návrhová momentová únosnost - U průřezů ů třídy 1 a c. Rd = - U průřezů třídy 3 crd. = - U průřezů třídy 4 crd. = pl y 0 el y 0 e y 1 pl el e y průřezový modul plastický elastický elastický ýpro účinný ýprůřez mez kluzu,, součinitele materiálu 0 1 7 Návrhová smyková únosnost alý smyk Pro V Sd Vpl.Rd lze účinek zanedbat V pl.rd = A v 3 y 0 kde A v je smyková plocha. I a U průřezy plocha stojiny 8 Dílenská výroba ostárna - provozy: Sklad válc. materiálu Obráběcí dílnu Svařovnu Halu dílenské montáže Natěračskou dílnu Sklad hotových výrobků 9 10 Svařování Tavné ve stavu tekutém té svařování elektrickým obloukem rozhodující pro OK Svařování elektrickým obloukem Tlakem - ve stavu těstovitém svařování elektrickým odporem přivařování trnů poloautomatickou pistolí 11 Zdrojem tepla při svařování - elektrický oblouk 1
Ruční svařování Svařování v ochranné atmoséře (IG, AG) Aktivní plyn CO oxid uhličitý Ar při svařování nerezavějící oceli, hliníku a jeho slitin Směsný plyn (CO a Ar) Elektrický oblouk teplota 3 000 C Oblouk natavuje základní materiál a taví kovovou elektrodu Pro ruční svařování ocelové dráty průměru 1 až 8 mm, délky 450 mm. Staticky a dynamicky namáhané konstrukce pouze svářeč s úřední zkouškou doloženou svářečským průkazem. 13 Elektroda AG z ocelového drátu IG wolramová elektroda 14 Svařování pod ochranou atmosérou Svařovací roboti 15 16 Přivařování trnů Kontrola svarů, deektoskopie Pro spřažené ocelobetonové konstrukce Dostatečně dimenzovaný zdroj proudu, oblouk, hořící na celém průřezu trnu Kvalitu zjistit ohnutím trnu o úhel 15 Lze provařit pozinkovaný plech na pásnici nosníku 17 Vizuálním hodnocení Nedestruktivní deektoskopické metody Kapilárních agnetické Ultrazvukem Prozařováním rentgenovým zářením gama záření 18
Výroba svařovaných konstrukcí Vlastní pnutí a deormace 19 0 Svařované spoje Koutové svary Koutové svary Tupé svary Návrhové modely a σ σ τ τ výška nebezpečného průřezu koutového svaru normálové napětí kolmé k rovině nebezpečného průřezu, normálové napětí rovnoběžné s osou svaru (zanedbává á se) smykové napětí kolmé k ose svaru smykové napětí rovnoběžné s osou svaru 1 Rovinná pevnost (opakování echaniky) isesova podmínka plasticity (HH) Prostorové napjatost (potřebujeme výjimečně) Rovinná napjatost (potřebujeme často) σ x + σ z - σ x σ z + 3τ ( y / ) Jednoosá napjatost (známe ze zkoušek materiálu) σ y / σ z τ y / ( 3) ) σ x Posouzení koutového svaru σ + 3 ( τ + τ ) σ 0, 9 II β w pevnost v tahu spojovaného materiálu β w korelační aktor: β w = 0,8 pro S35 β w = 0,85 β w = 0,9 pro S75 pro S355 = 1,5 součinitel materiálu pro svarové spoje 3 4
Dva boční svary Čelní svar τ = σ F τ = ll a l = 0 τ ll β w τ ΙΙ = 0 musí být splněno σ = τ = σ R σ + 3τ ( β ) u w Pro pouze čelní l í svar 5 ( σ R ) + 3 ( σ R ) = σ R u ( β w ) σ R u ( βw ) 6 Přípoj konzoly V přenáší stojina: F τ = ll a l přenáší celý průřez svaru: τ R = = we Bod 1: τ II, τ, σ τ = σ we we = Iwe z Studené spoje Koutové svary musí mít dostatečný rozměr, aby došlo k prohřátí základního materiálu Doporučuje se připojovat Plech Svar do 10 mm 3 mm do 0 mm 5 mm do 30 mm 6 mm do 50 mm 10 mm Bod : τ, σ 7 8 Tupé svary Plně nahradí průřez V 1/ V U Dlouhé svary Pro nekvalitní se snižuje návrhová únosnost Podle ČS metodiky r = 0,85 pro tažený svar r = 0,7 bez provařeného kořene Podle evropské metodiky se počítá jako koutový π Dlouhé boční koutové svary v přeplátovaných spojích nerovnoměrně ě ě namáhány Návrhová únosnost se redukuje β Lw ( 150 ) 1, 0 = 1, 0, a L j 9 30
Svařování v ochranné atmoséře (IG, AG) Aktivní plyn CO oxid uhličitý Ar při svařování nerezavějící oceli, hliníku a jeho slitin Směsný plyn (CO a Ar) Elektroda AG z ocelového drátu IG wolramová elektroda 31 3 Dobrý a špatný svar Posouzení koutového svaru σ + 3 ( τ + τ ) σ 0, 9 II β w pevnost v tahu spojovaného materiálu β w korelační aktor: β w = 0,8 pro S35 β w = 0,85 β w = 0,9 pro S75 pro S355 = 1,5 součinitel materiálu pro svarové spoje 33 34 Sylabus přednášek 1. Úvod, historie i ocelových konstrukcí, k použití, významné stavby, výroba oceli. Vlastnosti oceli, zkoušky materiálu, značení oceli 3. Výroba konstrukcí 4. Spolehlivost konstrukcí, mezní stavy, normy pro navrhování, tah 5. Tlak, vzpěrný tlak 6. Klasiikace průřezů, ohyb, hospodárný návrh 7. Svařování, svařované spoje 8. Nýtování a šroubování, šroubované spoje 9. Skelety budov, prostorová tuhost 10. Skelety budov, spoje 11. Jednopodlažní haly 1. Haly velkých rozpětí 13. osty, názvosloví, lávky 14. Ochrana proti korozi a požáru 35 36
Děkuji za pozornost 37