FAST VUT v Brně PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ Ústav kovových a dřevěných konstrukcí Studijní skupina: B2VS7S Akademický rok: 2017 2018 Posluchač:... n =... PŘÍKLAD č. 1 Třecí styk ohýbaného nosníku Je dán styk svařovaného plnostěnného nosníku průřezu I výšky h, složeného ze stojiny h w t w a pásnic b t f, pomocí třecího spoje odolného proti prokluzu v mezním stavu únosnosti. Styk je proveden s použitím oboustranných příložek, na stojině tloušťky t p,w a na pásnicích tloušťky t p,f. V těžišti skupiny šroubů na více namáhané straně styku působí návrhový ohybový moment M Ed a návrhová posouvající síla V Ed. Spojovaným materiálem je ocel S 355, úprava styčných ploch odpovídá třídě B. Ve styku stojiny jsou použity předepnuté VP šrouby průměru d, pevnostní třídy 10.9; díry jsou provedeny obyčejné kruhové, průměru d 0. Šrouby jsou na stojině rozmístěny s roztečemi e 1,w, p 1,w, e 2,w, p 2,w, na pásnicích s roztečemi e 1,f, p 1,f, e 2,f, p 2,f. Uspořádání styku a rozmístění šroubů jsou patrné z násl. obrázku. Typ styku (definovaný rozměry nosníku, stykových příložek, šroubů a děr a jejich roztečemi dle tab. 1) i intenzitu vnitřních sil M Ed, V Ed uvažujte podle pořadového čísla zadání n v tab. 2. Proveďte posouzení rozhodujících šroubů na prokluz a na otlačení. V každém kroku výpočtu uvádějte obecný vztah, dosazené hodnoty a výslednou hodnotu včetně jednotky. Používejte soustavu kompatibilních jednotek N, mm, MPa, hodnoty zaokrouhlujte na 3 platná místa. Výpočet prokládejte vysvětlujícími obrázky. Obr. Šroubovaný třecí styk svařovaného plnostěnného nosníku
Tab. 1 Rozměry nosníku, stykových příložek, spojovacích prostředků a jejich rozteče Rozměry v mm Typ styku Rozměry průřezu nosníku Tloušťky příložek Průměry šroubů a děr Rozteče šroubů na stojině Rozteče šroubů na pásnicích h h w t w b t f t p,w t p,f d d 0 e 1,w p 1,w e 2,w p 2,w e 1,f p 1,f e 2,f p 2,f a) 800 776 10 250 12 8 8 16 18 55 70 55 70 55 70 50 150 b) 1000 968 10 250 16 8 10 20 22 70 85 70 85 70 85 50 150 c) 1200 1160 10 250 20 8 12 24 26 85 100 85 100 85 100 50 150 Tab. 2 Parametry zadání akademický rok 2017 2018, studijní skupina B2VS7S Typ styku dle tab. 1 Posouvající síla V Ed (kn) Ohybový moment M Ed (knm) Typ styku dle tab. 1 Posouvající síla V Ed (kn) Ohybový moment M Ed (knm) 1 a) 88 392 19 b) 959 376 2 a) 176 359 20 b) 1096 313 3 a) 264 327 21 b) 1233 251 4 a) 351 294 22 b) 1370 188 5 a) 439 261 23 b) 1507 126 6 a) 527 229 24 b) 1644 63 7 a) 614 196 25 c) 197 1277 8 a) 702 164 26 c) 394 1171 9 a) 790 131 27 c) 591 1064 10 a) 877 98 28 c) 788 958 11 a) 965 66 29 c) 985 852 12 a) 1053 33 30 c) 1182 745 13 b) 137 751 31 c) 1379 639 14 b) 274 688 32 c) 1576 532 15 b) 411 626 33 c) 1773 426 16 b) 548 563 34 c) 1970 320 17 b) 685 501 35 c) 2167 213 18 b) 822 438 PODKLADY [1] ČSN EN 1993-1-8 (73 1401) Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-8: Navrhování styčníků. Praha: ČNI, 2006. [2] PILGR, M. Kovové konstrukce. Podklady pro navrhování prvků ocelových konstrukcí [online]. Brno: 2018, 700 s. Dostupné na <www.fce.vutbr.cz/kdk/pilgr.m/studijnimaterialy.htm> Brno, 21. 2. 2018 Zadal: Ing. Milan Pilgr, Ph.D.
FAST VUT v Brně PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ Ústav kovových a dřevěných konstrukcí Studijní skupina: B2VS7S Akademický rok: 2017 2018 Posluchač:... n =... PŘÍKLAD č. 2 Svarový přípoj úhelníku ke styčníkovému plechu Je dán rovnoramenný úhelník L b t namáhaný osovou silou F Ed, připojený bočními koutovými svary ke styčníkovému plechu, viz následující obr. Základním materiálem je ocel S 275. Svar u přilehlé příruby má účinné rozměry a 1, l 1,eff, svar u odstávající příruby rozměry a 2, l 2,eff. Rozměry b, t, a 1, l 1,eff, a 2, l 2,eff, jakož i intenzitu osové síly F Ed berte v závislosti na pořadovém čísle zadání n z následující tab. Proveďte posouzení svarů metodou uvažující směr namáhání, na základě srovnávacího napětí. V každém kroku výpočtu uvádějte obecný vztah, dosazené hodnoty a výslednou hodnotu včetně jednotky. Používejte soustavu kompatibilních jednotek N, mm, MPa, hodnoty zaokrouhlujte na 3 platná místa. Výpočet prokládejte vysvětlujícími obrázky. PODKLADY Obr. Přípoj rovnoramenného úhelníku [1] ČSN EN 1993-1-8 (73 1401) Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-8: Navrhování styčníků. Praha: ČNI, 2006. [2] PILGR, M. Kovové konstrukce. Podklady pro navrhování prvků ocelových konstrukcí [online]. Brno: 2018, 700 s. Dostupné na <www.fce.vutbr.cz/kdk/pilgr.m/studijnimaterialy.htm>. Brno, 7. 3. 2018 Zadal: Ing. Milan Pilgr, Ph.D.
Tab. Parametry zadání akademický rok 2017 2018, studijní skupina B2VS7S Rozměry úhelníku Osová síla F Ed (kn) Rozměry svaru u přilehlé příruby Rozměry svaru u odstávající příruby b (mm) t (mm) a 1 (mm) l 1,eff (mm) a 2 (mm) l 2,eff (mm) 1 50 5 80 3 50 4 100 2 50 5 90 3 60 4 100 3 50 5 100 3 60 4 110 4 50 5 110 3 70 4 120 5 60 6 120 3 80 5 120 6 60 6 130 3 80 5 120 7 60 6 140 3 90 5 130 8 60 6 150 3 90 5 130 9 60 6 160 3 100 5 140 10 70 7 170 4 80 6 130 11 70 7 180 4 90 6 140 12 70 7 190 4 90 6 150 13 70 7 200 4 90 6 150 14 70 7 210 4 100 6 160 15 70 7 220 4 100 6 160 16 70 7 230 4 100 6 170 17 80 8 240 5 90 7 160 18 80 8 250 5 90 7 160 19 80 8 260 5 100 7 170 20 80 8 270 5 100 7 170 21 80 8 280 5 100 7 180 22 80 8 290 5 100 7 180 23 80 8 300 5 110 7 190 24 100 10 310 6 100 8 180 25 100 10 320 6 100 8 190 26 100 10 330 6 100 8 190 27 100 10 340 6 110 8 200 28 100 10 350 6 110 8 200 29 100 10 360 6 110 8 200 30 100 10 370 6 110 8 210 31 100 10 380 6 120 8 210 32 100 10 390 6 120 8 220 33 100 10 400 6 120 8 220 34 100 10 410 6 120 8 220 35 100 10 420 6 120 8 230
FAST VUT v Brně PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ Ústav kovových a dřevěných konstrukcí Studijní skupina:... Akademický rok: 2017 2018 Posluchač:... n =... PŘÍKLAD č. 3 Vzpěr celistvého prutu s uzavřeným průřezem Stanovte návrhovou vzpěrnou únosnost N b,rd dostředně tlačeného sloupu z válcované trubky kruhového průřezu podle násl. obrázku. Sloup je oboustranně kloubově uložen, a to v každé hlavní rovině setrvačnosti. Základním materiálem je ocel S 355. Rozměry průřezu d a t, jakož i vzpěrnou délku sloupu L cr uvažujte podle pořadového čísla zadání n, viz násl. tabulku. Průřezovou plochu lze brát podle vztahu A = π t ( d t), moment π 4 4 setrvačnosti podle vztahu I y = I z = ( d ( d 2 t) ). 64 V každém kroku výpočtu uvádějte obecný vztah, dosazené hodnoty a výslednou hodnotu včetně jednotky. Používejte soustavu kompatibilních jednotek N, mm, MPa, hodnoty zaokrouhlujte na 3 platná místa. Výpočet prokládejte vysvětlujícími obrázky. PODKLADY Obr. Tlačený prut a jeho průřez [1] ČSN EN 1993-1-1 (73 1401) Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Praha: ČNI, 2006. [2] PILGR, M. Kovové konstrukce. Podklady pro navrhování prvků ocelových konstrukcí [online]. Brno: 2018, 700 s. Dostupné na <www.fce.vutbr.cz/kdk/pilgr.m/studijnimaterialy.htm>. Brno, 11. 4. 2018 Zadal: Ing. Milan Pilgr, Ph.D.
Tab. Parametry zadání akademický rok 2017 2018 Rozměry průřezu d (mm) t (mm) Vzpěrná délka L cr (mm) Rozměry průřezu d (mm) t (mm) Vzpěrná délka L cr (mm) 1 48,3 4 2800 19 140 10 4600 2 48,3 6,3 2900 20 140 25 4700 3 60,3 4 3000 21 168 5 4800 4 60,3 6,3 3100 22 168 10 4900 5 60,3 10 3200 23 168 25 5000 6 76 4 3300 24 178 5 5100 7 76 6,3 3400 25 178 10 5200 8 76 10 3500 26 194 6,3 5300 9 89 4 3600 27 194 12,5 5400 10 89 8 3700 28 194 25 5500 11 89 12,5 3800 29 219 6,3 5600 12 102 4 3900 30 219 16 5700 13 102 8 4000 31 219 32 5800 14 102 12,5 4100 32 245 6,3 5900 15 114 4 4200 33 245 16 6000 16 114 8 4300 34 245 32 6100 17 114 16 4400 35 273 8 6200 18 140 5 4500