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