SUD-A. ÎMBINĂRI SUDATE – APLICAŢII

SUD-A.1 ÎMBINĂRI SUDATE DE COLŢ

SUD-A.1.1 ÎMBINĂRI SUDATE DE COLŢ ÎN T

SUD-A.1.1.1 ÎMBINĂRI SUDATE DE COLŢ ÎN T – CAZUL 1 (4-5)

 

CUPRINS

SUD-A.1.1.1.1 DATE DE PROIECTARE

SUD-A.1.1.1.2 ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE ŞI A TEHNOLOGIEI

SUD-A.1.1.1.3 ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE

SUD-A.1.1.1.4 SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE

SUD-A.1.1.1.5 PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

SUD-A.1.1.1.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN

 

SUD-A.1.1.1.1 DATE DE PROIECTARE

 

Tab. SUD-A.1.1.1.1.1 Definirea problemei de proiectare a unei asamblări de colţ în T- cazul 1 (4-5)

     

Subtema de proiectare

Să se proiecteze îmbinarea sudată a tirantului, 4, cu coloana 5 din fig. -A.1.1.1 cu funcţia principală de  transmitere a sarcinilor:  FX, FY, FZ, MX5, MY5, MZ5.

Specificaţii impuse:

a.       Forţele exterioare: FX = 1500 N, FY = 300, FZ = 700 N acţioneză la distanţele L1 = 48 mm; L2 = 80 mm;  se calculează momentele în centrul profilului cordonului de sudură (pătrat): MX5 = FY L1 = 14400 Nmm, MY5 = FX L1 = 72000 Nmm, MZ5 = FY L2 = 24000 Nmm,  

a.       Tipul sarcinii: statică

b.       Date despre asamblare (opţional); tirantul este executat din platbandă b = 60 mm şi h = 15 mm; coloana 5  din ţeava pătrată  cu  dimensiunea h = 40 mm şi grosimea t = 4 mm;

c.        Tipul îmbinării, sudură de colţ

d.       Condiţii de funcţionare: temperatura, T = - 30oC…40 oC; mediu de lucru exterior cu umezelă avansată

e.        Condiţii ecologice: utilizarea de materiale şi tehnologii eco, reciclarea materialelor, protecţia vieţii

a

b

Fig. SUD-A.1.1.1.1.1 Schema funcţional-constructivă a îmbinării sudate: a – integrare în ansamblu; b – schema de încărcare

 

SUD-A.1.1.1.2 ALEGEREA MATERIALULUI, TRATAMENTELOR TERMICE ŞI A TEHNOLOGIEI

 

Elementele 4 şi 5 formează un subansamblu sudat şi, deci, pentru acestea s-a ales material sudabil, oţel S235, conform SR EN 10025-2 (STAS 500/2)

 

Tab. PRC-A.2.1.1.2.1 Date despre material

Materialul

Tratamentul termic

Duritatea [HB]

Tensiunea limită  de curgere

Rezistenţa la rupere, σr

S235 (OL37), SR EN 10025-2 (STAS 500/2)

-

-

s02 = 235 MPa

sr = 360 MPa

 

 

SUD-A.1.1.1.3 ALEGEREA FORMEI CONSTRUCTIVE

 

Caracteristici şi restricţii funcţionale şi constructive

-         se impune asigurarea perpendicularităţii celor două elemente

 

 

Parametrii geometrici principali

-          grosimea cordonului de sudură a este ma mică decât grosimea peretelui ţevii

Fig. SUD-A.1.1.1.3.1 Parametri geometrici ai îmbinării

 

SUD-A.1.1.1.4 SCHEMA DE CALCUL, DIMENSIONARE ŞI VERIFICARE

 

 

 

 

 

 

Ipoteze de calcul şi solicitări

-         deoarece încărcarea exterioară este compusă din sarcini multiple şi modelul de calcul are complexitate mărită pentru calculul clasic se consideră un model simplificat care ia în considerare încărcarea cu forţele transversale FX şi FY

-         tensiunile de forfecare sunt repartizate uniform pe lungimea cordonului în plan longitudinal şi transversal

-         se neglijează solicitările la încovoiere

Date  cunoscute:

-         despre încărcare: FX = 1500 N, 

-         despre forme şi dimensiuni: cordonul sudat are forma pătrat cu latura, h = 40 mm;

-         despre materiale: 02 = 235 MPa – tensiunea limită de curgere a materialului ţevilor; at = 80 MPa – tensiunea admisibilă la tracţiune; τafs = 0,65 at = 50 MPa tensiunea admisibilă la forfecare a sudurii

Relaţii de calcul:

-         Condiţia de rezistenţă la forfecare a sudurii,

Tensiunile de forfecare datorate forţelor FX şi FY,

 ,     ;            (SUD-A.1.1.1.4.1)

 

               (SUD-A.1.1.1.4.2)

 

-         Dimensionare sudură

Din relaţia, SUD-A.1.1.1.4.2, se obţine grosimea cordonului de sudură,

 = 0,25 mm                                                  (SUD-A.1.1.1.4.3)

 

Se adoptă, din considerente tehnologice, grosimea cordonului de sudură, a = 2mm.

Fig. SUD-A.1.1.1 Schema de calcul

 

SUD-A.1.1.1.5 PROIECTAREA FORMEI TEHNOLOGICE

 

Tab. ACA.P.1.5.1  Parametri tehnologici şi de reprezentare

 

Fig. SUD-A.1.1.1.5.1 Reprezentarea simplificat pe desen a îmbinării

Recomandări pentru adoptarea parametrilor tehnologici şi de reprezentare:

-         sudura se va realza după contur închis;

-         după sudare se va aplica tratament termic de recoacere de detensionare

 

 SUD-A.1.1.1.6 VERIFICAREA MODELULUI CU PACHETUL MDESIGN

 

Preprocesarea modelului de calcul

  ®  ®®  

Introducerea datelor şi selectarea opţiunilor de calcul

Date şi opţiuni directe

Date şi opţiuni auxiliare

 

 

 

 

                                                               

  

 

 

Rezolvarea modelului

 

Activeză butonul,

®

Corectare neconcordanţe sau erori în datele de intrare (numai dacă apar ferestre de avertzare)

®

®

®

Salvează modelul în format htm, fişerul SUD-MD.1

Postprocesarea rezultatelor

 

 (rezultate parţiale)

 

…

 

 

Obs. Din analiza datelor de mai sus precum şi a celor din fişierul SUD-MD.1 se verifică adoptările făcute în urma calculului calsic şi se reţin pentru proiectare celelalte date legate de calculul la oboseală şi la deformaţii care nu au putut fi determinate cu precizie prin metode clasice