cm1.nazarciuc
TRANSCRIPT
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 1/19
Universitatea Tehnică a Moldovei
Catedra Construcţii şi Mecanica Structurilor
Memoriul Explicativ
al Proiectului de An.
“Calculul elementelor de reistenţă ale plat!ormelor
industriale"
A elaborat st. gr. CIC-1204 Nazarciuc O.
A verificat asist. univ. Cîrlan A.
Chişinău #$%&%
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 2/19
Date ini iale:ț
rasarea longitu!inal" a stîl#ilor $%&: 1'.0() 1'.0() 1'.0() rasarea transversal" a stîl#ilor$%&:*.+() *.+() *.+() Cota nivelului #latfor%ei $%&: 11.*1) ,aloarea înc"rc"rii utile nor%ate $N% & : 2*.1) /aterialul #latelaului: o el C24()ț
/aterialul ele%entelor: a& grinzilor C2'() b& stîl#ilor C2+() c& clasa betonului sub fun!a ie C1(ț ) %binarea ele%entelor #rin su!ur")
Ansa%blarea ele%entelor #latfor%ei #rin: uruburi obi nuiteș ș )
#
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 3/19
Ca#itolul 1 Calculul elementelor oriontale ale plat!ormei industrial. 1.2. Di%ensionarea #latelaului
Să se determine dimensiunile platela'ului din ta(lă striată .
Pentru varianta % )l * %m+
n$*%,$-,
,
% # #
#$/ %$##/ %$
% % $0
E E MPa
ν
×= = = ×
− −
determinăm raportul
#&.12+#0%.%%)&$%$3%.#/3%,$
%$3#/.#34#%%,%,$3&
334#%
%,3&
0&
,
$
&
$
%$ =+=
+=
+= −n
qn E n
t l
unde5 l este deschiderea platela'ului- t 6 7rosimea platela'ului . 8u9nd deschiderea platela'ului l *%m*%$,cm calculăm t * l : %%,./ *%$,:12.#&*%.%4 cmAle7em t * %#mm. Evaluăm ;ncărcarea suplimentară din 7reutatea proprie a platela'ului #
:2#&.$1%.23$%#.$31,.433 mkN g t q n
pl === γ
unde < *41, t : m0 este masa sspeci!ică a oţelului- 7 * 21% m:s# 6acceleraţia căderii li(ere.=ncărcarea totală normată5 #
$ :$#&.#42#&.$%.#/ mkN qqq n
pl
nn
pl =+=+=
Consider9nd lăţimea !9şiei de calcul ($ * %cm o(ţinem
Pn *>n ($ * #4.$#&? $$% * $#4$ @:m-
,10.0$20.%300
$20.%$%#$30#,$
$,%3#4$.$
01&
,
01&
,
:0#,.$%#
$%#.$3$%.$3%$3%$3#/.#
%#
#
#
$
&
%
&$
#00,0
$%%
==
===
===
t
f
It E
l p
t
f
mkN t b E
I E
n
unde ! $ să7eata maximă a 7rinii simplu reemate.
Ecuaţia pentru determinarea coie!icientului B$ are !orma
( )#
# $$ $ #
0% .
f
t α α + =
0
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 4/19
eci ( ) ,10.0% #
$$ =+ α α Dntroduc;nd o varia(ilă nouă $% x α = + o(ţinem ,10.0#0 =− x x . Prin
metoda ;ncercărilor o(ţinem5 2&/.%= x - 2&/.$%2&/.%%$
=−=−= xα
Pentru veri!icarea reistenţei platela'ului calculăm !orţa critică şi ;mpin7erea laterală5
kN F H
kN l
I E F
cr
cr
4%,.#14$.#32&/.$3
14$.#$,.%
0#,.$3%&.0
$
#
#
#
%
#
======
α
π
=ncărcarea liniară de calcul ( ) ( ) mkN bqq p n
pl f
n
f :0##.$$%.$32#&.$3$,.%%.#/3%#.%$#$% =+=+= γ γ
Momentul de ;ncovoiere ;n 7rinda simplu reemată cu deschiderea l este5
mkN pl
M :$&&.$1
#
$ ==
Momentul maxim de calcul ;n platela'
kNm M
M $##.$2&/.$%
$&&.$
% $
$ =+
=+
=α
Aria !;şiei de calcul
#&$ %$3#.%$%#.$3$%.$ mt b A
−=== Modulul de reistenţă al !;şiei
04##
$ %$3&$.#/
$%#.$3$%.$/
mt bW −===
eri!icăm tensiunile ;n platela' ( )%n
γ =
MPa R MPaW
M
A
H c y #/&%.%3#&$#2.%%&
%$3&$.#
%$3$##.$
%$3#.%
%$34%,.#4
0
&
0
===+=+= −
−
−
−
γ σ )
y R Fdupa C#&, Anexa%.%+
Grosimea cordonului de sudură se calculeaă cu relaţia
ml R
H k cwf wwf f
f 0
0
%$3/4.%%3%32.$3$%.$3%1$
%$34%,.# −
−
==≥ γ γ β
Acceptăm @ ! *, mm
1.' Di%ensionarea grinzilor unei #latfor%e
&
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 5/19
in!ustriale
om examina două variante de reţele de 7rini5 cu 7rini principale şi de platela')!i7. %.% a+ şi cu 7rini principale secundare şi de platela' )!i7. %.% (+. om dimensiona 7rinilede platela' şi 7rinile secundare.
1.'.1.,arianta 1. Di%ensionarea grinzii !e #latela =ncărcarea liniară de calcul pe 7rinda platela'ului
( ) ( ) mkN aqqqq n
pl gr f
n
pl f
n
f :0&.0&$,%3&.$3$,.%2#&.$3$,.%%.#/3#.%.##$% =++=++= γ γ γ
unde #
$ :%.#/ mkN qn = este incarcarea normata pe plat!orma
#:2#&.$ mkN q n
pl = incarcarea din 7reutatea proprie a platela'ului #
. :&.$ mkN q n
pl gr = incarcarea din 7reutatea 7rinei de platela')in preala(il se ia$.0H$.,+#: mkN +
Momentul de ;ncovoiere maxim kNm
ql M /.%2,
1
4,./30&.0&
1
##
===
8u;nd ;n preala(il o valoare medie a coie!icientului c%*%%# calculăm modulul de reistenţănecesar cu relaţia
00
%
&,./#1%.%3#&$3%#.%
%$3/.%2,32,.$cm
Rc
M W
c y
n xn ==≥
γ
γ
Con!orm anexei 2 ale7em pro!ilul du(lu T0/ care are modulul de reistenţăIx*4&0 cm0 şi masa &1./@7:m.
Preciăm valoarea coie!icientului c% ;n !uncţie de raportul f A
Aϖ
)A! 6 aria tălpii- AJ 6 aria
inimii+( )
44.$4,.$3+&.%3##0.%3#0/)
#0.%3,.%&
##
3=
−−=
−−=
d Rt h
t b
A
A f
w
f
Unde h este ;nălţimea 7rinii- t 6 7rosimea tălpii- K 6 raa de racordare )con!orm anexei 2+. Con!orm anexei & determinăm c% * $.44 $., %.%#
$.44 c%
% %.$4
$20.%+,.$44.$)3,.$%
%#.%$4.%%#.%% =−−−+=c
Evaluăm ;ncărcarea pe 7rinda platela'ului
( ) ( )
mkN
maqqq f
n
pl f
n
f
:&$.0&
%$31%.23/.&13$,.%$,%32#&.$3$,.%%.#/3#.%%$31%.233 00##$% =++=+++= −−γ γ γ
Momentul de ;ncovoiere şi !orţa tăietoare maximă vor !i
,
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 6/19
kNmql
M 2.%2,1
4,./3&$.0&
1
##
max ===
kN ql
Q %.%%/#
4,./3&$.0&
#max ===
Tensiunile normale şi tan7enţiale maxime ;n 7rindă reultă
MPa R MPa
I t
S Q
MPa R MP W c
M
c s
x
xn
c y
x
n
%,&%%3%&$,.&/%001$3/$
%$3�%.%%/32,$
#/&%%3#&$%.##24&03$20%
%$32.%2,32,$
max
0
%
max
==<=⋅
==
==<===
γ γ
τ
γ γ
σ
ϖ
unde Sx * � cm0 este momentul static al semisecţiunii - tJ*d* 4., mm 6 7rosimea inimii -Dx * %001$ cm& 6 momentul de inerţie al secţiunii 7rinii )con!orm anexei 2+.
eri!icarea ri7idităţii 7rinii se !ace cu relaţia
#,$
%
#,#
%
%001$3%$3$/#
%$34,./3,.#4
01&
,
01&
,,
,00
=
=⋅==
l
f
EI
l q
l
f
x
n
unde ( ( ) mkN qaqqq
n
pl gr
n
pl
nn :,.#4%$31%.23/.&1$,%32#&.$%.#/ 0
.$ =++=++= −
Consumul de oţel pe % #m ;n varianta % este
#.
% :&1.%&$$,.%
/.&1$%#$341,$3 mkg
a
g t g
pl gr =+== γ
unde γ = 41,$ 0kg m: este densitatea oţelului.
1.'.2. ,arianta 2. Di%ensionarea grinzii !e #latela i a grinzii secun!are.
/
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 7/19
Di%ensionarea grinzii !e #latela
eterminăm momentul de ;ncovoiere maxim 58*%0.$,:&*0.#/
kNmql M /4.0&1
#/.03%.#/1
##
max === kNmql Q ,&.&##
#/.03%.#/#
max ===
8u;nd ;n preala(il o valoare medie a coie!icientului c%*%%# calculăm modulul de reistenţănecesar
00
%
max 02.%%%%.%3#&$3%#.%
%$3/4.0&32,$cm
Rc
M W
c y
n xn ==≥
γ
γ
Con!orm anexei 2 ale7em pro!ilul du(lu T%1 care are 0%&0cmW x = şi masamkg g pl gr :&.%1. = .
Calculul grinzii secun!are. Grinda secundară este solicitată de !orţele F % ( ) fg b. .%%
e7alecu suma a două reacţiuni ale 7rinilor platela'ului
( ) ( )l qal qqql
Q F pl gr f
n
pl f
n
f %#/.03%1%.$3$,%#/.03$,%32#&.$3$,%%.#/3#.%#
## %.#%#$%
%
%=++=++=== γ γ γ
unde −= ml /,0% deschiderea 7rinii platela'ului -−==⋅== mkN m N mg q pl gr :%1%.$:%1%1%2&.%1. 7reutatea liniară a 7rinii platela'ului. Pentru
simpli!icare !orţele concentrate L% se vor ;nlocui cu o ;ncărcare echivalentă uni!orm distri(uităla care vom adău7a 7reutatea proprie a 7rinii secundare evaluată la $, @:m
mkN g l
F q gr !c" :#2.22,$
4,./
%&.%%%3//sec.
% =+=+=
Momentul maxim ;n 7rinda secundară
kNml q
M !c" &1.,/,1
4,./3#2.22
1
##
max ===
Modulul de reistenţă necesar
00
%
max1&.%1%/
%%#&$3%#.%
%$3&1.,/,32,$cm
Rc
M W
c xn
y
n
=⋅=≥ γ
γ
Con!orm anexei 2 ale7em pro!ilul T,, cu Ix *#$0, cm0 şi masa 77r.sec *2#./ @7:m. Calculăm ;ncărcarea pe 7rindă momentul de ;ncovoiere şi !orţa tăietoare
.&,.00/#
4,./3/2.22
-4/.,/41
4,./3/2.22
-:/2.22%$31%.23/.2#4,./
%&.%%%3/
max
#
max
0
kN Q
kNm M
mkN q!c"
==
==
=+= −
Con!orm anexei & c%*%%$, pentru raportul
4
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 8/19
( ) ( )
,/%.$%.%31.%3#/,.%3#,,
/,.%3%1
##=
−−=
−−=
d Rt h
t b
A
A f f
ϖ
$., %.%#
$.,/% c%
% %.$4
%%.%+,.$,/%.$)3
,.$%
%#.%$4.%%#.%% =−
−−+=c
eri!icăm tensiunile normale tan7enţiale şi ri7iditat
( ) ( )
.:2$1.$:2$11%23/.2#
-$20.20#/.03%1%.$#/.03$,%32#&.$%.#/
-:/,.102$1.$4,./
$20.203//
#,$
%
0&,
%
,,2/#3%$3$/.#
%$34,./3/,.103
01&
,
01&
,
-%,&%%%&$0#./%,,2/#3%.%
%$3%%1%3&,.00/32,.$
-#/&%.%3#&$41.#01#$0,3%%.%
%$34/.,/432,.$
sec.
%.%$%
sec.%
,
,00
max
0
%
maxmax
mkN m N q
kN l qal qq F
mkN ql
F q
#nd!
l
f
EI
l q
l
f
MPa R MPa I t
S Q
MPa R MPaW c
M
n
gr
n
pl gr
n
pl
nn
n
gr
nn
x
n
c s
x
xn
c y
x
n
===
=++=++=
=+=+=
=
<===
=⋅=<===
==<===
γ γ
τ
γ γ
σ
ϖ
Grinda secundară este !ixată prin intermediul 7rinilor de platela' la distanţa de $.4%mml !f 4%.$. = . Con!orm ta(.%.0 sta(ilitatea 7enerală (arei este asi7urată dacă
100.,%1
%$,
lim
<==
b
l
b
l !f !f
unde (*%1$ mm este lăţimea tălpii 7rinii din pro!il du(lu T,,.
( )[ ] 2/.%,#&$
%$3$/.#30#.$3%,3$#.$4/.$%,3$$0#.$0,.$
$#.$4/.$$$0#.$0,.$
,
lim
=−++=
=
−++=
y
!f
R
E
h
b
t
b
t
b
b
l
Secţiunea adoptată a 7rinii secundare satis!ace condiţiile de reistenţă ri7iditate şista(ilitate 7enerală.
Consumul de oţel pe % #m ;n varianta # este
#sec..
# :%#.%&$#/.0
/.2#
$,.%
&.%1$%#.$341,$ mkg
b
g
a
g g g
n
gr
n
pl gr n
pl =++=++=
upă consumul de oţel varianta # este mai e!icientă5
1
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 9/19
( .:%#.%&$:&1.%&$ #
#
#
% mkg g mkg g =>=
1.4 3roiectarea grinzilor co%#use cu ini%a #lin"
1.4.1 Di%ensionarea grinzii #rinci#ale
Să se dimensionee 7rinda principală pentru varianta #. Să7eata relativă admisi(ilă a 7rinii
con!orm anexei 4 f
l n
= =% %
&$$$
. Materialul 7rinii 5 oţel clasa C#0,
)K *#0$ Mpa pentru t*#....#$ mm+.
kN Q F gr /40&,.00/3## .sec. ===
mkN $
F q!c" :0.#$/
$,.%0
/403&&. ===
mkN $q
M M !c" ⋅==== /.&02%1
$,.%030.#$/$#.%
1
3 ##
max α α
kN $q
QQ !c" %.%0&/#
$,.%030.#$/$#%
#
3max ===⋅= α α
unde N * %$# este un coie!icient care ţineseama de 7reutatea proprie a 7rinii princiF
pale.
Analo7ic determinăm valorile e!orturilor normate 5
kN l q F n
n /.,/&4,.//,.103 =⋅==
mkN $q
M !c"n ⋅=== ,.04,41
$,.%03$,.%403$#%
1
3 ##
α
mkN $
F q
n
!c" :$,.%40$,.%0
/.,/&3&&. ===
Modulul de reistenţă necesar al 7rinii principale 5
00
%/&2$%.%3#0$
%$3/.&02%32,.$cm
R
M W
c y
n x ==≥
γ
γ
cmt
W h
w
x%pt 4.%%4
#.%
%/&2$%.%%.% ===
2
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 10/19
=nălţimea minimă a 7rinii reultă 5
cm M
M
E
R $nh
n y
$1.22/.&02%
,.04,4
%$3$/.#
#0$3&$$3%0$,3%.$3##
,
max
max$min ==≥ γ
in anexa 2 ta(. , ale7em ;nălţimea 7rinii din ta(lă cu lăţimea %#,$ mm 5 hJ * %#,$F%$ *%#&$ mm. Grosimea minimă a inimii va !i5
cm Rh
Qt
c sw
w $,.%%.%3%&$3%#&
%$3%.%0&/3
#
0
#
0 max ===γ
eri!icăm condiţia con!orm căreia nu se cer ri7idiări lon7itudinale
,.,%0.&%$3$/.#
#0$
%
%#&,
<=
=wλ
eterminăm aria tălpilor
#0.%%#
/
%%#&
%#&
%/&2$
/cm
t h
h
W A ww
w
x f =
⋅−=−≅
Con!orm standartului )anexa 2+ ale7em tălpile cu seccţiunea 01$ x 0$ mm( )#%%&0301 cm A
f == .
eri!icăm talpa 7rinii la sta(ilitate locală con!orm relaţiei
%,#&$
%$3$/.#,.$,.$%%
,#
#:%#1 ,
≅=<=−
= y f
!f
R
E
t
b .
Secţiunea aleasă o veri!icăm la reistenţă calcul;nd ;n preala(il momentul de inerţie şimodulul de reistenţă.
�
#
0
0.%$41#01,./03%%&3#%#
%#&%#
%#cma A
ht I
f
ww
x =+⋅
=+=
cmt h
a f w ,./0
#
0
#
%#&
##=+=+=
0
1.%/4%/%#2
0.%$41#01##cmh
I W
x
x =⋅
== Tensiunile normale maxime ;n !i(rele măr7inite ale secţiunii 7rinii reultă
MPa R MPaW
M c y
x
n #,0%%#0$,.#&21.%/4%/
%$3/.&02%32,.$ 0max
max =⋅=<=== γ γ
σ
Condiţia este satis!ăcută deci pro!ilul sau 7rinda este aleasă corect
,ariaia seciunii grinzilor cu ini%a #lin"
%$
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 11/19
ariaţia secţiunii o realiăm prin micşorarea lăţimii tălpilor. 8ăţimea tălpii modi!icate tre(uiesă ;ndeplinească condiţiile 5 b h
f
O : ≥ %$ b b f f
O: .≥ # Adoptăm talpa modi!icată
dintrFo plat(andă cu lăţimea mmb f #$$O = .Calculăm caracteristicile secţiunii modi!icate5
F momentul de inerţie
�
#O0
O 0./,,,./03$.03#$3#%#
%#&3%#
%#cma A
ht I f
ww
x =+=+=
F modulul de reistenţă
0O
O #.22/,%#2
0./,,3##cm
h
I W x
x ===
F momentul static al semisecţiunii
0OO 01%$#
$.0
#
%#&$.03#$
##cm
t ht bS
f w f f f =
+=
+=
Talpa modi!icată se ;m(ină cu talpa iniţială prin sudură cap la cap cu s;rmă de sudurămarca & ' − $1 R Rwy y= $ 1,
Pentru a determina punctele de variaţie a secţiunii 7rinii tre(uie să calculăm momentul
admisi(il M adm.
02.%%
/,.%
$&.012/#%.#/2#0.#$/
$%$3#0$31,.$3#.22/,3#3$,.%030.#$/0.#$/1,.$3#
#
%
#
0##
==
=+−
=+−=+− −
(
(
( (
( ( ( RW q$( q( y
I
x
% ( #
( *8*Q%./,%%.02*%0.$&
5forturile în #unctele !e variaie a seciunii :( ) ( )kNm
( $q( M #.%2&$
#
/,.%$,.%03/,.%30.#$/
#
%%O =−
=−
= -
kN ( $
qQ 4.%$$,/,.%#
$,.%00.#$/
#O % =
−=
−=
Tensiunile ;n inimă la nivelul cordonului de sudură 5
MPah
h
W
M w
x%.%14%$3%#2
%#&3#.22/,
#.%2&$ 0
O
O
% ===σ
%%
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 12/19
MPat I
S Q
w x
f /%.,2
%30./,,
%$301%$34.%$$,O
OO
% ===τ
eri!icarea tensiunii echivalente se !ace cu relaţia 5
MPa R MPa c y!c" 2.#2$%.%3#0$3%,.%%,.%#.#%0/%.,230%.%140 ###
%
#
% ==<=+=+= γ τ σ σ
Condiţia de reistenţă a secţiunii modi!icate este ;ndeplinită.
,erificarea stabilit"ii locale a ini%ii : veri!icăm necesitatea ;ntăririi inimii cu ri7idiăritransversale. Coie!icientul de velteţe redus
,.#%0.&%$3$/.#
#0$
%
%#&,
>=== E
R
t
h y
w
wwλ
Calculul i%binarii ini%a-tal#iPentru 7rinda compusa sa se calculee im(inarea dintre inima si talpi.Cordoanele de sudura serealieaa prin sudura manuala pe am(ele parti a ale inimii cu sirma de marca CRF$.1A-K J! *%1$)din anexa # pentru s;rmă de sudat CRF$1+ -
MPa Rw( %/$= )con!orm anexei % pentru oţel marca C#0,+ -$,.%-2.$ == ( f β β con!orm ta(elei %.% pentru sudură manuala
Calculul cordonului de sudură se !ace prin metalul depus deoarece MPa R MPa MPa R w( ( wf f %/1%/$3$,.%%/#%1$32.$ ==== β β
$ 2 %1$ %/# % $, %/, %40 f f ( ( R MPa R MPaϖ ϖ β β = × = < = × =
Grosimea cordonului f k se va determina cu relaţia
mm Rn
) k
cwf wf f w
f %2$%3%3%/#3#
%1./ ##
==≥γ γ β
Acceptăm @ ! *4 mm .
cmkN I
S Q)
I
x
f ( :%1./
0./,,
01%$3/.%$&#O
===
Calculul reaze%ului grinzii #rinci#aleSa se calculee reemarea 7rinii principale.Keactiunea de reaem L*max*%0&/.%@Constructia reaemului 7rinii o adoptam co!orm !i7.%.,a.in conditia de reistenta la strivire calculam aria necesara a ri7idiarii de reaem
##.00%.%30,$
%$3%.%0&/32,.$cm
A
F A
m
n
s ==≥ϕ
γ unde reistenta la strivire K p*0,$MPa)con!orm anexei % pentru otel
clasa C#0,+.Adoptam latimea re7idiarii de reaem e7ala cu latimea talpilor 7rinilor modi!icate spre reaem5(s*
I
f b
*0&$mm.Grosimea ri7idiariicm
b
At
s
s 24/.$0&
#.00==≥ -Acceptam 7rosimea ri7idiarii mmt s %&=
%#
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 13/19
eri!icam sta(ilitatea montantului conventional
MPa R MPa A
F c y
m
n #,0%.%3#0$0.%2,/43244.$
%$3%.%0&/32,.$===== γ
ϕ
λ σ
unde5
#,
## /4
#0$
%$3$/.#3%3/,.$&.%30&/,.$ cm
R
E t t b A
y
w s sm =+=+=
&00
&.&,1,%#
0&3&.%
%#cm
t b I s s
( ===
%,#4.1
%#&-#4.1
/4
&.&,1,===== (
m
( (
cm A
I λ Con!orm Anexei , 244.$%, =⇒= ϕ λ
(
cmk f 01.$+%%#&)3%3%3%/#3#
%$3%.%0&/32,.$3#.%=
−≥
cm Rk
N h
cww f
n #%.&4%.%3%/#31.$3&
%$3#.#/2#
+)& min
==⋅⋅
≥γ γ β
cm Rl
N t
p!f
n $4.#04$30,
%$3#.#/2#==
⋅≥
cmt bl p!f 0,,.#3#0$# =+=⋅+=
cm Rd n
F n
bbs s
A 42.4%,$32.$3/.%3%&.03%
%$3&.#%%3&&##
===γ π
cmn 4&.,
2.$30/,34.$3/.%
%$3&.#%% ==
cm y y R
F l
cww
Aw #.##
%.%3%/#31.$
%$3&.#%%
#
0
+)#
0
min
=⋅=⋅=β
mmbl f # ##$1$%&$1$ =+=+=
=m(inare 7rinei de platela' cu 7rinda secundară.
cm yhRQt
c s
w &%.$%.%3%,,3&,%$3&.#%%3,.%,% ==≥
%0
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 14/19
Ca#itolul 2Calculul stil#ilor co%#ri%ati centric2.1Calculul stil#ului cu ini%a #linaSa se determine sectiunea unui stilp realiat din otel clasa C#4, )K *#4$MPat*#H..#$mm+.Capetele stilpuluile consideram articulate .Stilpul este solicitat axial de o !orta concentrata
o*#max*#3%0&/.%*#/2#.#@)max*%0&/.% este reactiunea in reaem a 7rinii principale examinate incap.D+.8un7imea stilpului l*%%/%$F%$F%#2$*%$0%$mm*%$.0%m
Calculam aria necesara a sectiunii stilpului luind in preala(il 1.$=%ϕ
#/&.%$4%.%3#4$31.$
%$3#.#/2#32,.$cm
R
N A
c y%
%ncal ==≥
γ ϕ
γ
( ) #/#.01#
1.$301/&.%$4
#cm
A A A wcal
f =−
=−
=
#
%1%./cm%.13#$.1301 =+= A&
#0
cm%%./022##
%.1
#
01%.13#
%#
.$=
++= x I
&0
cm&.####/%#
.%3#== y I
cm4.%1%1,
1/0,0&===
A
I x
x
cm$/0.%%/.%1%
&.####/===
A
I
y
y
#.20$/0.%%
%$0%max ====
y
y
l λ λ - ,/4.$min =ϕ
eri!icam sta(ilitate 7enerala a stilpului
%&
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 15/19
MPa R MPa A
N c y
n #24%.%3#4$,.#&1/.%1%3,/4.$
%$3#.#/2#32,.$
min
===== γ ϕ
γ σ
eri!icarea sta(ilitatii locale a inimii si talpii.Co!icientul de veltete al stilpului
040%$3$/.#
#4$#.20
, ===
E
R y
λ λ
Con!orm ta(.#.# si #.%
04.#04.030,.$#$.%0,.$#$.% =+=+= λ λ #w
/24.$04.03%.$0/.$%.$0/.$ =+=+= λ λ #f
eri!icarea sta(ilitatii locale
&/./,#4$
%$3$/.#04.#,.&4
1$
01 ,
===== y
wf
w
w
w
!f
R
E
t
h
t
hλ
#,.%2#4$
%$3$/.#/24.$1.%$
1.%
/.%2 ,
==== y
#f
f
!f
R
E
t
bλ
Dnima si talpile sectiunii propuse veri!ica conditiele de sta(ilitate .eri!icam necesitatea intri7idiarii cu dia!ra7me transversale din conditia
,0./0#4$
%$3$/.#0#0.#,.&41$
01 ,
==== yw
!f
R
E
t
h
Prin urmare ri7idiari trans!ersale nu se cer.
Calculul stil#ului cu ele%ente !e#artate
eterminam aria unei ramuri5#
$
$ 1#.,0%.%3#4$31.$3#
%$3#.#/2#32,.$
#cm
R
N A
c y x
nr ==≥
γ ϕ
γ
Dn prela(il adoptam sectiunea din doua pro!ile &,) )anexa2+pentru aria.:,.//-%.%1-4.1& $
#mkg mcmcm A xr === x
λ *%$0%:%1.%*,/.2/-1%$.$% = xϕ
Tensiunile in stilp #24%.%3#4$,.%144.1&31%$.$3#
%$30&.#4$132,.$
# %
MPa R MPa A
N c y
r x
n ===== γ ϕ
γ σ unde
-0&.#4$1%&.%/%/11 kN * N N st % =+=+= kN g lm* n st %&.%/#%3%$30%.%$31%23,.//3## 0
$ === −γ
Calculele ele%entelor !e rigi!izareom adopta ri7idiarea cu placulite .Kamurile le amplasam in asa !el . x!f λ λ ≤ 8uind coe!icientul de veltete al
ramurii0$
=r λ
calculam coe!icientul de veltete in raport cu axa y
.&%.&10$2/.,/ #### =−=−= r x!f λ λ λ
Kaa de inertie cml
!f
y
y #2.#%&%.&1
%$0%3%3===
λ
µ - b
y ,#.$= (*#%.#2:$.,#*&$.2&
(Q# %b %$$*#3%/$%$$*&#$mm
eri!icam sta(ilitatea in raport cu axa y calculam in preala(il aracteristicele 7eometrice&##
% /.,/0$%+%134.1&4$1)3#+)3# cma A I I r y y =+=+=
unde &
% 4$1cm I y = este momentul de imertie al unei ramuri in raport cu axa % y -
cm ( b
a %1,.&#
&,
# $ =−=−= -
cm A
I
y
y #0.%14.1&3#
/.,/0$%=== -
%,
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 16/19
cm
l
y
y
y ,,.,/#0.%1
%$0%===λ .
Sta(ilim dimensiunile placulitelor 5 mmd pl #,$= )de la $.,( pina la $.4,(+- .%$cmt pl = Calculam dinstantadintre placulite5 cml yr 4.2#$2.030$3
%$ === λ .Adoptam cml 2,$ = .
istanta dintre centrele placulitelor 5 cmd l l pl r %#$#,2,$ =+=+=
Coe!icientul de velteta al ramurilor 5 4&.0$
$2.0
2,
%
$ === y
r
l λ
Coe!icientul de velteta trans!ormat5 0/./&4&.0$,,.,/ #### =+=+= r y!f λ λ λ
eri!icarea sta(ilitatii in raport cu axa y o !acem din motivul ca . x!f λ λ Con!orm anexei , pentru0/./&=!f λ o(tinem 44&.$= yϕ .eri!icam tensiunile in stilp
#24%.%3#4$#&.%2/44&.$34.1&3#
%$30&.#4$32,.$
# MPa R MPa
A
N c y
r y
n ===== γ ϕ
γ σ
Lorta taietore care o preiau placulitile o calculam cu relatia
kN N
R
E Q
y y
fc #.02
44&.$
0&.#4$1
#4$
%$3$/.##00$%$3%,.4#00$%$3%,.4
,// =
−=
−= −−
ϕ
unde 44&.$min ==ϕ ϕ y
Lorta taietore si momentul de incovoiere in placute
-.0./,0/.$3#
#.%3#.02
#kN
c
l Q)
r fc === mcmac 0/.$0/%13## ====
-4/.%%#.%3#.023&
%
&
%kNml Q M r fc ===
Placutele le prindem de ramuri cu sudura de colt cu cordoane de 7rosimea .%$mmk f =
eterminam care sectiune a cordonului de sudura va avea o importanta hotaritoare.Pentru sudura manuala cuelectroi &# E con!orm anexei # -%1$ MPa Rwf = -%4$ MPa Rw( =
Calculam-%4$%4$3%%#/%1$34.$ MPa R MPa R w( ( wf f ==== β β
Este necesar o veri!icare a cordonului de sudura prin metalul depus. Caracteristicele 7eometrice ale cordonuluicmcmd l pl w
#0##,# =−=−= -#%.%/#03%34.$ cml k A w f f w === β -
-4./%/
#03%34.$
/
0##
cml k
W w f f
w === β
Tensiunile in cordoanele de sudura
-,2.%2$
4./%
%$34/.% 0
MPa
W
M
w
w ===σ
-,1.%$4./%
%$30./, MPa
A
)
w
w ===τ
Tensiunile reultante MPa R MPa cwf www %21%.%3%3%1$0%&$#0&$,%0/ #### ===+=+= γ γ τ σ σ
Calculul bazei stîl#ului cu traverse.Materialul stilpului este otel clasa C#4, )K *#4$MPa+-!undatia su( stilp se executa din (etonclasa C%,)K (*1.,MPa+-
kN g l m* f st %&.%/%$31%.230%.%$3,.//3#.%3#333# 0
$ === −γ
kN * N N st 0&.#4$1%&.%/%/11$ =+=+=
%/
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 17/19
mmct b ' r f /,$1/3#%&3#&,$## =++=++≥
mmm R '
N $
bl%c
&,$0,/.$%$3#.%$3,/,$
0&.#4$1
3 0 ≈==≥
bl%c R *%.# b R *%.#31.,*%$.#
Adoptăm dimensiunea plăcii R 3 8*/,3/,Tensiunea de contact ;ntre placa de reaem şi (eon
MPa $ '
N q f &%./%$3/,.$3/,.$
0&.#4$13
0 === −
a*hF# f t *&,$F#3%&.#*&#%./ (* %
b F wt F#t*&#$3#32F#34,.,*#,%
Pentru sectorul % (:a*#,%:&#%./*$./in ta(elul #.&ale7em valorile luiN *$.$&1
cmkNcmaq M f :/1.,&%$3%/.&%./3$&1.$33 %##
% === −α
Pentru sectorul ##,.$,$:%%,:
%%
==ab
in ta(elul #.&ale7em valorile lui *$.$/
cmkNcmaq M f :11.44%$3&,3&%./3$/.$33 %##%# === −β
Pentru sectorul 0
cmkNcmcq
M f
:4.#0#
%$3/13&%./
#
3 %##
0 ===−
Grosimea plăcii de reaem se va determina cu relaţia5
cm R
M t
c y
2/.0%.%3#4$
%$311.443/
3
3/ max ==≥γ
Adoptăm 7rosimea plăcii t*&$ mmPrinderea transversală se va !ace cu sudură semiautomată cu s;rmă de sudat de marca C(*$.1A
MPa Rwf %1$
=nălţimea traversei
cmcm Rk n
N h
cwf wf f f w
n
tr /4.02%%.%3%3%1$3#.%34.$3&
%$30&.#4$132,.$
33333
3=+=≥
γ γ β
γ
Adoptăm tr h *&$cmeri!icăm tensiunile ;n traverse
MPaht
M
tr tr
tr tr 12.0/
&$3&.%
%$301.%0443/
3
3/##
===σ MPa R c y #24%.%3#4$3 ==γ
cmkN bq
M tr
tr :01.%44#
,.%%310.#$
#
3 ##
% ===
11%0%431&%13%
=== bqQtr tr
%4
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 18/19
cmkN ct a
qq tr f tr :10.#$%$3/.1&.%#
&,&%./
#
%% =
++=
++= −
MPaht
Q
tr tr
tr
tr 44.&#&$3&.%
%$3,&.#02
3===τ MPa R c s ,.%4$%.%3%,,3 ==γ
eri!icarea cordonului de sudură care prinde traversele şi ramurile de placă de reaem se !ace
cu relaţia ) mmk f %$= +
MPal k
N
w f f
nwf 00.%#2
#.#1&3%34.$
%$30&.#4$132,.$
33
3===
∑β
γ τ cwf R γ wf γ *%21MPa
cml
w #.#1&%3%#&#.%3&,,.43&%/.#,.%%3&/,3# =−++++=∑
Calculul bazei stil#ului cu ca#atul frezatMaterialul stilpului este otel clasaC#4, )K *#4$MPa+-!undatia su( stilp se executa din (eton clasaR%,)K (*1.,MPa+-!orta axiala in stilp *#4$1.0&Raa stilpului se adopta dintrFo placa patrata cu latura
cm R
N '
l%cb
,#.,%#.%$
%$30&.#4$1
==≥
Adoptam mm ' /$$=Tensiunile de contact dintre placa de reaem si (eton sunt
MPa
'
N q
f ,#.4%$3
/.$
0&.#4$1 0
##
=== −
Se recomanda de veri!icat tensiunile in placa de reaem in !elul urmator .placa dreptun7hiulara se va inlocuiconventional cu o sectiune circulara de diametrul a .Kaele a si b se vor determina din conditiile dee7alitate a ariilor respective.Aria (aei va !i #0/$$/$3/$ cm Ab == iar aria stilpului F #%4&4.#cm&%./ == st A
Aria cercului conventional va !i #b A
st π = .As!el
cm A
b st ,1.#0%&.0
#.%4&4===
π
cm A
a b 1,.00%&.0
0/$$
=== π
Calculam raportul /2/.$%.%2
,1.#0==
a
b.
Liindca raportul ,.$
a
b(aa se va calcula la incovoere ca o consoladupa cum este aratata in !i7. #.,(.
Momentul in consola kNcmc Aq M t f ,/.#444%$3%2./34.,2/3,#.4 % === −
Unde t A este aria trapeului din !i7. #.,( cu dimensiunile /$&# ==′ 'cmb
#4.,2/4.%%3#
/$
#cmh
'b At =
+=
+′=
Poitia centrului de 7reutate sFa determinat cu relatiacm
b '
hb 'c %2./
+&#/$)30
4.%%3+&#/$3#)
+)0
3+#)=
++
=′+
′+=
Grosimea necesara a placii%1
8/19/2019 CM1.Nazarciuc
http://slidepdf.com/reader/full/cm1nazarciuc 19/19
cmbR
M t
c y
pl /,.0%.%3#4$3&#
%$3,/.#4443//===
γ