3. Odlišnosti v navrhování prvkůz běžné a nerezové oceli...

download 3. Odlišnosti v navrhování prvkůz běžné a nerezové oceli ...people.fsv.cvut.cz/~machacek/prednaskyNerez/Nerez-3.pdf · 1 0 055 3 2 ≤ + = − λ p ψ ρ, ...

If you can't read please download the document

Transcript of 3. Odlišnosti v navrhování prvkůz běžné a nerezové oceli...

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 1

    3. Odlinosti v navrhovn prvk z bna nerezov oceli: MSP, tah, tlakOdlinosti nvrhu oproti nvrhu z uhlkovch ocel. MSP, MS. Stabilita a boulen stn z nerezovch materil, nvrh na tah, tlak, vzpr.

    Hlavn odlinosti nerezov oproti bn oceli:

    pracovn diagram je zvisl na smru a znamnku napt (anizotropie) a je nelinern:

    - vpoty vak zavdj bn hodnoty fy, fu,- lze vyut vrazn zpevnn tvarovnm za studena,- pro globln analzu se pouv senov modul prunosti E = 200 000 MPa,- v MKP lze pout dvojstupov diagram (Gardner-Nethercot): fy, > fy).

    stabilita (boulen, vzpr, klopen) se v dsledku anizotropie posuzuj psnji,

    vysok tanost a nrst pevnosti pi rychlm zaten jsou vhodn pipouit pro konstrukce namhan vbuchy, seismicitou,

    lep chovn pi poru,

    pasivn vrstva oxid chromu brn korozi a sama se obnovuje.

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 2

    T [C] (tj. T-20 C)

    nerezov ocel

    uhlkov ocel

    l

    l

    [x10-3]

    Pomrn teplotn roztanost

    a[W/(mK)]

    T [C]

    nerezov ocel

    uhlkov ocel

    Tepeln vodivost

    a[J/(kgK)]

    T [C]

    nerezov ocel uhlkov ocel

    Mrn teplo

    Chovn pi poru

    (u) 0.000 012(n) 0.000 017

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 3

    MSP (mezn stavy pouitelnosti) Pro globln analzu se pouije modul prunosti E = 200 000 MPa.

    inn prez m zohlednit smykov ochabnut irokch psnic a boulentlaench st: piblin lze zavst inn plochy jako podle MS.

    Pro prhyb jednotlivho prvku se pouv senov modul prunostiEs,ser = (Es,1 + Es,2)/2, zvislm na napt v horn (i = 1) a doln (i = 2) psnici a smru vlcovn:

    Konzervativn lze vyslit Es,ser v prezu s nejvtm naptm.

    Kritria prhyb a kmitn jsou stejn jako pro bnou ocel.

    n

    fE,

    EE

    +

    =

    y

    serEd,i,

    serEd,i,

    is,

    00201

    RO souinitel,nap. pro ocel 1.4301:

    ve smru vlcovn n = 6pn n = 8

    pro duplex 1.4462: n = 5

    pro austenitick a duplexn oceli E = 200 000 MPa

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 4

    MS (mezn stavy nosnosti)

    Pouvaj se vy dl souinitele materilu: M0 = M1 = 1,1; M2 = 1,25.

    Klasifikace (bn 4 tdy) pouv o trochu psnj souinitele(viz tabulky normy).

    Postup zatdn je stejn jako u uhlkov oceli:

    Vnitn tlaen sti (po prav zmnou A1 5/2016):

    tc

    tc osa ohybuh c

    tosa ohybu

    Nap.thlost c/t : ohyb tlak

    tda 2 bn ocel 83,0 38,0ocel nerez 76,0 35,0

    tda 3 bn ocel 124,0 42,0ocel nerez 90,0 37,0

    yfE

    210000235

    =

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 5

    Eurokd 1993-1-4 doporuuje pro boulen pouvat pmo nsledujc hodnoty:austenitick ocel 1.4301 fy = 210 MPa = 1,03austenitick ocel 1.4401 fy = 220 MPa = 1,01duplexn ocel 1.4462 fy = 460 MPa = 0,70

    c

    c

    t

    t

    Penvajc sti po zmn A1 5/2016 jsou stejn jako pro uhlkovou ocel:Trubky:

    Napklad pro rovnomrn tlaen sti:thlost c/t : bn ocel nerez

    tda 2 tvarovan za studena 10,0 10,0svaovan 10,0 10,0

    tda 3 tvarovan za studena 14,0 14,0svaovan 14,0 14,0

    Tlaen trubky: thlost d/t :tda 2 702 702tda 3 902 902

    Pozn.: pro ohban trubky jsou thlosti stejn, s jedinou vjimkou: tda 3 do d/t 2802

    d

    t

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 6

    Pro souinitel boulen (prezy 4. tdy) se pouvaj mn pznivhodnoty (vztahy pro bnou ocel viz SN EN 1993-1-5):

    vnitn sti: u bn oceli:

    penvajc sti: (stejn jako u bn oceli)

    107907720 2 =pp

    ,,

    118801 = 2pp

    ,

    ( ) 1305501 2 +

    =pp

    ,

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 7

    aler je poet roub v ezu / celkovm potem roub ve spojiu = 2e2 ale p2 (rozte ke kraji kolmo na slu).

    Tah, prost tlak

    - jako bn ocel:

    nosnost oslabenho prezu:

    Vzprn tlak- jako bn ocel:

    Souinitele vzprnosti se berou pro hor kivky a nkter kivky se oproti kivkm pro bnou ocel mrn li:

    [ ] 11

    5,022

    +=

    ( )[ ]2015,0 ++=

    cr

    yef f

    NfA

    =

    M2uRdt, / fAkN netf=podle potu a rozte roub

    ( )[ ]3,0/31 0 =+= udrkf 1fk

    M1yeffRdb, / fAN =

    M0yRdc,Rdt, / fANN ==

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 8

    Zpsob vyboen Typ prvku

    Rovinn vzpr Oteven prezy tvarovan za studena

    0.49 0.40

    Dut prezy (svaovan i bezev)

    0.49 0.40

    Oteven svaovanprezy k hlavn ose vt tuhosti

    0.49 0.20

    Oteven prezy k hlavn ose mentuhosti

    0.76 0.20

    Vzpr zkroucenm a prostorov vzpr Vechny prvky

    0.34 0.20

    Hodnoty a pro rovinn vzpr, vzpr zkroucenm a prostorov vzpr: 0

    0

    c

    c

    c

    d

    b

    uhlkov: a,b

    uhlkov: a,b,c

    uhlkov: b

    uhlkov: c

    uhlkov: b,c

    0.20

    0.20

    0.20

    0.20

    0.20

  • 3 Prof. Ing. Josef Machek, DrSc.

    Nerezov konstrukce 9

    Pozor na vyboen zkroucenm a v prostorovm vzpru: Lze postupovat jako u tenkostnnch profil stanovenm prostorovho vyboen (obecn Ncr,xyz):

    kritick sla pro vyboen dvouose symetrickch prez zkroucenm (Lcr,x je vzprn dlka pro zkroucen, yO, zO souadnice stedu smyku S k titi prezu G):

    kritick sla pro prostorov vyboen prez soumrnch okolo osy z-z (y0 = 0):

    Prezy maj asto ni nosnost pi vyboen zkroucenm nebo v prostorovm vzpru pi rozdlnm uloen pro rzn smry vyboen (rzn vzprn dlky pro vyboen k osm x (zkroucen), y, z).

    Tenkostnn prezy z nerezovch ocelPostupuje se s pouitm Eurokdu SN EN 1993-1-3: zavd se inn plocha Aeff zahrnujc inky loklnho a distorznho boulen.

    += 2

    xcr,

    w2

    t20

    xcr,1

    LIEGI

    iN 20

    20

    2z

    2y

    20 zyiii +++=

    ( )cr,zxcr,2cr,zxcr,cr,zxcr,xzcr, 4)(21 NNNNNNN

    ++=2

    0

    01

    =

    iz

    y

    z

    G S

    y

    z

    G

    S