1

Konstrukcje stalowe

Projekt nr 3

Projekt polaczenia spawanego

Błażej Pastuszyński

IMiR rok III
gr. P1

2

Zadanie nr 17

= 3 

 = 5 



ଵ

= 10





ଶ

= 13





ଵ

= 2





ଶ

= 4,3



1.

Obliczenia

1.1.

Obliczanie reakcji podporowych

3





=





−





−





= 0





=





+





= 10 + 13 = 23







= −





 + 





+





0,5 +



 = 0





=

13 ∙ 4,3 + 10 ∙ 2

3

= 33.6







=





−





= 0





=





= 33,6



4

Na podstawie obliczonych sił reakcji wyznaczam siły tnące, normalne oraz momenty w
całej ramie. Wyniki przedstawiają poniższe wykresy.

5

Rys. Siły tnące

Rys. Siły

normalne

6

Największy moment jaki został wyznaczony wypada w punkcie A i wynosi



 



 105,9 

2.

Dobór profili

Oba słupy zostaną wykonane z profilu ceowego natomiast rygiel z profilu dwuteowego.
Profil zostanie wybrany w oparciu o naprężenia zginające. Elementy zostaną wykonane ze
stali konstrukcyjnej 18G2A.

2.1.

Dobór dwuteownika na rygiel

182

  355 

  2

  305 

  105,9 

7

Obliczanie minimalnego wskaźnika na zginanie dla rygla



௫

≥



௚



ௗ



௫

≥

105.9 ∙ 10

ଷ

∙ 10

ଷ

305

= 347213,11



ଷ

= 347,2



ଷ

Dobieram dwuteownik

równoległościenny

IPE 270 o W

x

= 429 cm

3

 = 45,9 







= 429







= 5790









= 62,2







= 420





ℎ = 270

 = 135  = 6,6  = 10,2  = 15

2.2.

Dobór ceownika na słup 1.



ௗ

= 305





௚

= 105,9



Obliczanie minimalnego wskaźnika na zginanie dla słupa 1



௫

≥



௚



ௗ



௫

≥

105.9 ∙ 10

ଷ

∙ 10

ଷ

305

= 347213,11



ଷ

= 347,2



ଷ

Ze względu na to że dla ceownika tak duży wskaźnik wytrzymałości jest tylko względem
krótszego boku a wcześniej dobrany został dwuteownik o szerokość 160mm muszę
wybrać inny profil.

Dobrano z normy:
Dwuteownik szerokostopowy IPB 180

8

 = 65,3 







= 426







= 3830









= 151







= 1360





ℎ = 180

 = 180  = 8,5  = 14,0  = 15

2.3.

Dobór ceownika na słup 3

Ponieważ siły działające w słupie nr 3 są mniejsze od sił w słupie nr 1 dobieram przekrój
słupa nr 3 taki sam jak słupa nr 1 tj. IPB 180 ze względów konstrukcyjnych.

3.

Sprawdzenie nośności połączeń spawanych

Obliczanie nośności spoiny pachwinowej łączącej dwa dwuteowniki w punkcie A.

9

Z tablicy 18 odczytuję:



௣

= 0,8 (prostopadłe)



௥

= 0,7 (równoległe)

Wg pkt. 6.3.3.3:

 = 0,85

Pole przekroju środnika belki:

௪

= 6,6 ∙ 219 = 1445,4



ଶ

 =

− 

2

−

! = 49,2 



௦

= 49



Spoina łącząca środnik ze słupem a

s

:

௪௦௧

= 0,7 ∙

 = 4,62

௦

= 5



Spoina łącząca półkę ze słupem

௣

:

௪௦௧

= 0,7 ∙

" = 7,14

௣

= 7



Pole powierzchni spoiny:

௦

= 2 ∙ 219 ∙ 5 + 4 ∙ 49 ∙ 7 + 2 ∙ 135 ∙ 7 = 5452



ଶ

= 54,52



ଶ

Pole powierzchni spoiny łączącej środnik ze słupem

௦௪

= 2 ∙ 219 ∙ 5 = 2190



ଶ

Moment bezwładności spoiny Ix:

#

௫

= 2 ∙ 135 ∙ 7 ∙

$

270

2

+

7

2

%

ଶ

+ 4 ∙ 49 ∙ 7 ∙

$

270

2

− 10,2 −

7

2

%

ଶ

+ 2 ∙

&

5 ∙ 219

ଷ

12

'

ଶ

= 388708,9



ସ

3.1.

Obliczanie naprężeń występujących w spoinie

Warunek dla punktu 1

( =

 ∙ )

ℎ
2

+

௣

2 *

#

௫

=

105,9 ∙ 10

ଷ

)

0,27

2

+

0,007

2

*

388708,9 ∙ 10

ି଼

= 377,3



(

௣

=

(

√2

=

377,3

√2

= 266,8


≤ 

ௗ

= 305



Warunek został spełniony.


Warunek dla punktu 2 ze wzoru (93)

( =

 ∙ )

0,219

2

*

#

௫

=

105,9 ∙ 10

ଷ

)

0,219

2

*

388708,9 ∙ 10

ି଼

= 208,3



10

(

௣

=

(

√2

=

208,3

√2

= 147,3



,

௣

=

(

௣

,

௥

=

-

௦௪

=

33.6 ∙ 10

ିଷ

2190 ∙ 10

ି଺

= 15,34


< 

௥



ௗ

= 0,7 ∙ 305 = 213,5



.(

௣

ଶ

+ 3(

,

௣

ଶ

+

,

௥

ଶ

) = 251,4


< 

ௗ

=305 MPa

Wszystkie warunki są spełnione, połączenie zostało poprawnie zaprojektowane

W węźle B działają mniejsze siły przekrojowe niż w węźle A więc nie ma potrzeby
sprawdzania nośności spoiny.