Proiectarea grinzilor compuse cu inima plină
Dimensionarea grinzii principale
Să se
dimensioneze grinda principală pentru varianta 2. Săgeata relativă
admisibilă a grinzii conform anexei 7
.
Materialul
grinzii : oţel clasa C245
(Ry=240 Mpa , pentru t=2....20 mm).
Schema de solicitare a grinzii principale este reprezentată mai jos:
unde α = 1,03 este un coieficient care ţineseama de greutatea proprie a grinzii principale.
Modulul de rezistenţă necesar al grinzii principale :
Luînd
preventiv
, calculăm
înălţimea optimă a grinzii principale
Înălţimea minimă a grinzii rezultă :
Din anexa 9 tab. 5 alegem înălţimea grinzii din tablă cu lăţimea 1400 mm :
hw = 1400-10 =1390 mm. Grosimea minimă a inimii va fi:
unde rezistenţa de calcul la forfecare Rs = 140 MPa , conform anexei 1 pentru oţel
clasa C245.
Verificăm condiţia , conform căreia nu se cer rigidizări longitudinale
Determinăm aria tălpilor
Conform
standartului (anexa 9) alegem tălpile
cu seccţiunea 560 x 28 mm
.
Verificăm talpa grinzii la stabilitate locală conform relaţiei
.
Secţiunea aleasă o verificăm la rezistenţă , calculînd în prealabil momentul de inerţie şi modulul de rezistenţă.
Tensiunile normale maxime în fibrele mărginite ale secţiunii grinzii rezultă
Condiţia este satisfăcută , deci grinda este aleasă corect
Variaţia secţiunii grinzilor cu inima plină
Variaţia
secţiunii o realizăm prin micşorarea lăţimii tălpilor. Lăţimea
tălpii modificate trebuie să îndeplinească condiţiile :
Adoptăm
talpa modificată
dintr-o
platbandă cu lăţimea
.Calculăm
caracteristicile secţiunii modificate:
- momentul de inerţie
- modulul de rezistenţă
momentul static al semisecţiunii
Talpa
modificată se îmbină cu talpa iniţială prin sudură cap la cap
cu sîrmă de sudură marca
Am obţinut z = 2 m.
Eforturile în punctele de variaţie a secţiunii :
;
Tensiunile în inimă la nivelul cordonului de sudură :
Verificarea tensiunii echivalente se face cu relaţia :
Condiţia de rezistenţă a secţiunii modificate este îndeplinită.
Verificarea stabilităţii locale a inimii : verificăm necesitatea întăririi inimii cu rigidizări transversale. Coieficientul de zvelteţe redus
Rigidizări
longitudinale nu sunt necesare deoarece
. În
schimb coieficientul de zvelteţe redus
şi
inima îşi poate pierde stabilitatea la tensiuni tangenţiale.
Stabilitatea
locală a inimii nu este asigurată şi inima se va întări cu
rigidizări transversale amplasate la distanţa
.
Lăţimea rigidizărilor se va lua :
Adoptăm
.
Grosimea rigidizărilor se alege :
Adoptăm
Panoul de reazem
Verificăm stabilitatea panoului de la reazem sub grinda platelajului în secţiunea
grinzii
.
Eforturile în secţiunea z
vor fi :
Tensiunile în inimă în secţiunea de calcul vor fi :
Tensiunile tangenţiale critice :
unde
(conform anexei 1 pentru oţel de clasa C245 )
Calculăm
parametrul
Pentru
tensiunile
critice
se
vor calcula cu relaţia
Verificarea stabilitatii locale se face cu relatia
Stabilitatea inimii in panoul de la reazeme este asigurata.
Panoul din centrul grinzii.
Verificam stabilitatea panoului din centrul sub grinda platelajului in sectiunea grinzii z=4.9m.In sectiunea z avem eforturile
Tensiunile vor fi:
Tensiunile tangentiale critice
Calculam
parametrul
Pentru
tensiunile critice se vor calcula cu relaţia
unde
conform
anexei8 pentru
Verificarea stabilitatii se face cu relatia
stabilitatea inimii in panoul din centru este asigurata.
Panoul intermediar.
Verificam stabilitatea panoului intermediar z=3.7225m.In sectiunea z avem eforturile
Tensiunile
Tensiunile tangentiale critice
Verificarea stabilitatii se face cu relatia
stabilitatea inimii in panoul intermediar este asigurata.
Calculul imbinarii inima-talpi
Pentru grinda compusa sa se calculeze imbinarea dintre inima si talpi.Cordoanele de sudura se realizeaza prin sudura manuala pe ambele parti a ale inimii cu sirma de marca
CB-0.8A;Rwf=180(din anexa 2 pentru sîrmă de sudat CB-08) ;
(conform anexei 1 pentru oţel marca C245) ;
conform
tabelei 1.1 pentru sudură manuala
Calculul cordonului de sudură se face prin metalul depus deoarece
Grosimea cordonului
se
va determina cu relaţia
Calculul reazemului grinzii principale
Sa se calculeze rezemarea grinzii principale.Reactiunea de reazem F=Qmax=1680.93kN
Din
conditia de rezistenta la strivire calculam aria necesara a
rigidizarii de reazem
unde
rezistenta la strivire Rp=350MPa
Adoptam
latimea rigidizarii de reazem egala cu latimea talpilor grinzilor
modificate spre reazem:bs=
=300mm.Grosimea
rigidizarii
;Acceptam
grosimea rigidizarii
Verificam stabilitatea montantului conventional
unde:
Conform
Anexei 5
Grosimea cordonului de sudură, care prinde rigidizarea de reazem de inima grinzii este:
=126MPa