PRC-A PROIECTAREA CONSTRUCTIVĂ A STRUCTURILOR PRODUSELOR MECANICE
PRC-A.1 PROIECTAREA ELEMENTELOR
PRC-A.1.2 PROIECTAREA ELEMENTELOR DE TIP TIRANT
PRC-A.1.2.3 TIRANT STÂNGA/DREAPTA - CAZUL 3
|
CUPRINS |
|
PRC-A.1.2.3.1 DATE DE PROIECTARE PRC-A.1.2.3.2 ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE ŞI A TEHNOLOGIEI PRC-A.1.2.3.3 ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE PRC-A.1.2.3.4 SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE PRC-A.1.2.3.5 PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE PRC-A.1.2.3.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETE DE CALCUL ŞI ANALIZĂ CU ELEMENTE FINITE |
PRC-A.1.2.3.1 DATE DE PROIECTARE
Tab. PRC-A.1.2.3.1.1 Definirea problemei de proiectare a tiranţilor solicitaţi excentric
|
Subtema de proiectare Să se proiecteze tirantul stânga/dreapta, poziţia 13/13’ din fig. PRC-A.1.2.3.1.1 cu funcţia principală de transmitere a sarcinilor (forţe şi momente) de la coloana, poziţia 12/12’ la coloana 9. Specificaţii impuse: a. Forţele exterioare: FX = 1500 N, FY = 300, FZ = 700 N acţioneză la distanţele L1 = 48 mm, L2 = 80 mm, L3 = 180 mm, L4 = 220 mm, L5 = 400 mm; se calculează forţele şi momentele în centrul îmbinării sudate 12-13 (12’-13’) : FXs = 750 N, FYs = 150 N, FZs = 350 N; MX13 = FY (L1+L3)/2 = 34200 Nmm, MZ13 = FY (L2+L4)/2 = 45000 Nmm, MY13 = FX (L1 +L3)/2 + FZ (L2 + L4)/2 = 27600 Nmm; |
b. Tipul sarcinii: statică c. Restricţii dimensionale: L6 = 150 mm; d. Condiţii de funcţionare: temperatura, T = - 30oC…40oC; mediu de lucru exterior cu umezelă avansată; e. Condiţii constructive: materiale sudabile; f. Condiţii de ecologie: utilizarea de materiale şi tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecţia vieţii. |
|
|
|
|
a |
b |
|
Fig. PRC-A.1.2.2.1.1 Schema funcţional-constructivă a elementelor de tip tirant solicitat excentric: a – integrare în ansamblu; b – schema de încărcare |
|
PRC-P.1.2.3.2 ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE ŞI TEHNOLOGIEI
Se adoptă, oţel sudabil S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2).
Tab. APP-A.1.2.1.2.1 Date despre material
|
Materialul |
Tratamentul termic |
Duritatea [HB] |
Tensiunea limită de curgere |
Rezistenţa la rupere |
|
S235 (OL37), SR EN 10025-2 (STAS 500/2) |
- |
- |
s02 = 235 MPa |
sr = 360 MPa |
PRC-A.1.2.3.3 ADOPTAREA FORMELOR CONSTRUCTIVE
|
|
Caracteristici şi restricţii funcţionale şi constructive: - se adopta semifabricat de tip platbandă cu dimensiunile secţiunii b13 şi grosimea g;
Adoptarea parametrilor geometrici funcţionali şi constructivi: - se adoptă, pornind de la dimensiunea cordonului de sudură gabaritul exterior al acesteia este delimitat de un contur pătrat cu latura de 45 mm; - se adoptă, a = 75 mm; b=7,5 mm
|
|
Fig. PRC-A.1.2.1.3.1 Parametri geometrici, funcţionali şi constructivi |
PRC-A.1.2.3.4 SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE
|
Fig. PRC-A.1.3.1.4.1 Modelul de calcul |
Ipoteze de calcul şi solicitări: - modelul de calcul este o bară dreaptă încastrată, solicitată la tracţiune de forţa FXs ; la încovoiere oblică de sarcinile FZs, FYs şi MZ13, MY13; la torsiune de momentul MX13; la forfecare de forţele FYs şi FZs; - elementele 13/13’ şi 3/3’ formează asamblări cu şuruburi montate cu joc; - deoarece, modelul de dimensionare cu luarea în considerare a tuturor solicitărilor este de complexitate mărită, în continuare, se adoptă un model simplificat care ia în considerare solicitarea principală de încovoiere dată de forţa FYs şi momentul MZ13; după determinarea dimensiunilor prin rezolvarea modelului simplificat se va face verificarea cu modulul cu pachetul MDESIGN (subcap. PRC-A.1.3.1.6) Date cunoscute (pentru modelul simplificat): despre încărcare: FYs = 150 N, MZ13 = 45000 Nmm, aplicate static; - despre formă şi dimensiuni: platbandă cu dimensiunile, b13 = 90 mm; grosimea h13 necunoscută; L6 = 150 mm -
despre material: Relaţii de calcul: - efortul de încovoiere în secţiunea critică (pentru modelul simplificat): Mî max = MZ13+ FYs L6 = 67500 Nmm; - condiţia de rezistenţă la încovoiere în secţiunea critică,
- dimensionare, din rel. PRC-A.1.3.1.4.1, se determină lăţimea tirantului
şi din fer. PRC-M.1 se adoptă semifabricat de tip platbandă (oţel lat) cu b = 90 mm şi h = 8 mm. |
PRC-A.1.2.3.5 PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE
Tab. PRC-A.1.3.1.5.1 Parametrii tehnologici şi de reprezentare
|
|
Recomandări pentru adoptarea parametrilor tehnologici şi de reprezentare:
- numărul de rânduri găuri şi, deci, cursa de reglare se vor determina ţinând cont de distanţa dintre găuri de 75; - diametrul găurii de trecere pentru şuruburile de fixare s-e determinnă în urma calcului asamblării cu şuruburi în subcap. AFS-A.3.2; - rugozitatea de prelucrare, Ra = 6,3 µm. |
PRC-A.1.2.3.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN
Verificarea se va face având ca model aplicaţia prezentată în subcap PRC-A.1.2.1.6.