6_znacaj klasifikacije

8/20/2019 6_znacaj klasifikacije

http://slidepdf.com/reader/full/6znacaj-klasifikacije 1/23

Prezentacije za predavanja iz kolegija METALNE KONSTRUKCIJE 1Prezentacije za predavanja iz kolegija METALNE KONSTRUKCIJE 1

ZNAZNAČČAJ KLASIFIKACIJEAJ KLASIFIKACIJEČČELIELIČČNIH ELEMENATANIH ELEMENATA

mr.sc. Jurkomr.sc. Jurko ZovkiZovkićć

METALNE KONSTRUKCIJE IMETALNE KONSTRUKCIJE I



•• ČČVRSTOVRSTOĆĆAA•• KRUTOSTKRUTOST•• SPOSOBNOST DEFORMACIJESPOSOBNOST DEFORMACIJE

M

0 f rotacija

m o m e n t s a v i j a n j a

ČVRSTOĆ A

DEFORMABILNOST

KRUTOST

φ

KONSTRUKCIJSKA SVOJSTVA ELEMENTAKONSTRUKCIJSKA SVOJSTVA ELEMENTA::

2/232/23 KLASIFIKACIJA PRESJEKAKLASIFIKACIJA PRESJEKA

EI

M pl pl =ϕ



•• SPOSOBNOST DEFORMACIJE (ROTACIJE)SPOSOBNOST DEFORMACIJE (ROTACIJE)



EI

M pl pl =ϕ - idealna plastična zakrivljenost elementa pri Mpl

M

0 φ

Mpl

1.0

R

1.0 plφφ

plφmax

eksperimentalna krivulja

računski model

1

max

−= pl R ϕ

- ROTACIJSKA SPOSOBNOST:



•• SPOSOBNOST DEFORMACIJE (ROTACIJE)SPOSOBNOST DEFORMACIJE (ROTACIJE)



-ROTACIJSKA SPOSOBNOST IMA VELIKOG UTJECAJA NA

NOSIVOSTČITAVE KONSTRUKCIJE

- ROTACIJSKA SPOSOBNOST REALNOG ELEMENTA MOŽE BITIOGRANIČENA RAZLIČITIM FAKTORIMA

- O ROTACIJSKOJ SPOSOBNOSTI (ELEMENTA I PRIKLJUČKA)OVISI IZBOR METODE GLOBALNOG I "LOKALNOG" PRORAČUNAKONSTRUKCIJE



y y

z

z

KLASIFIKACIJA POPREKLASIFIKACIJA POPREČČNIH PRESJEKANIH PRESJEKA

5/235/23

LOKALNO IZBOČAVANJE DIJELOVA PRESJEKA

KLASIFIKACIJA PRESJEKAKLASIFIKACIJA PRESJEKA

- ČELIČNI POPREČNI PRESJEK: SKUP VITKIH PLOČASTIH ELEMENATA

- TLAČNA NAPREZANJA U VITKIM ELEMENTIMA MOGU DOVESTI DOIZBOČAVANJA DIJELOVA POPREČNOG PRESJEKA

- POTREBNO JE RAZMOTRITI MOGUĆNOST IZBOČAVANJA SVAKOGPLOČASTOG DIJELA POPREČNOG PRESJEKA



zglobno oslonjen rub

slobodan rub

L

b

b


6/236/23



- TEORIJSKA PODLOGA: analiza pojave izbočavanja pravokutne tankeploče opterećene tlačnim naprezanjima duž svojih kraćih stranica

( )

2

2

2

112

⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛

−

==

b

t E k k E cr

ν

π σ σ σ σ

EULEROVO KRITIČNO

NAPREZANJEIZBOČAVANJA




7/237/23



•• ovisnost koeficijentaovisnost koeficijenta izboizboččavanjaavanja k o nak o naččinu naprezanjainu naprezanja




8/238/23



•• ovisnost koeficijentaovisnost koeficijenta izboizboččavanjaavanja k o rubnim uvjetima plok o rubnim uvjetima ploččee

( )2

2

2

cr

t

b112

Ek

⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ ⋅ν−

⋅π⋅=σ

k = 4,00 k = 5,42 k = 6,97 k = 0,425 k = 1,277

Jednostavnooslonjeni

rubovi

Ukliješten - jednostavno

oslonjen

Ukliješten –ukliješten rub

Jednostavnooslonjen –

slobodan rub

Ukliješten –slobodan rub




9/239/23



- da se IZBJEGNU pojave IZBOČAVANJA dijelova poprečnog presjekamora vrijediti:

ycr f >σ

- ili drugačije napisano:

5.0

92.0⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜

⎝

⎛ <

y f

E k

t

b σ

- koeficijentom ks uzimaju se u obzir:

- rubni uvjeti pločastog dijela presjeka- raspodjela naprezanja u pločastom dijelu presjeka- omjer dimenzija pločastog dijela presjeka




10/2310/23



- za operativnu praksu se uvodi bezdimenzionalna vitkost

cr

y

p

f

σ λ =

- uz uvođenje bezdimenzionalnog faktora za materijal

y f 235=ε

- dobije se konačni oblik za bezdimenzionalnu vitkost ploče

σ ε λ

k

t b

p4.28

=

b - širina pločastog elementa



⎟⎟

⎜⎜

⎝

⎛ =⎟

⎟⎜⎜⎝

⎛ =

k 4.28

/5.0

σ ε σ λ

t b

cr

y

Elastično izbočavanje

λ p

Np

1.0

0 0.5 0.6 0.9 1.0

Klasa 1

Klasa 2

Klasa 3

Eulerovo kritičnonaprezanje izbočavanja

GRANIGRANIČČNE VITKOSTINE VITKOSTI


y

ult

p f

N σ =

5.0< pλ

6.0< pλ

9.0< pλ



EUROKOD I KLASIFIKACIJAEUROKOD I KLASIFIKACIJA


-PREMA EC 3 POPREČNI SE PRESJECI PO MOGUĆNOSTIROTACIJE DIJELE NA ČETIRI KLASE:

- KLASA 1: PLASTIČNI POPREČNI PRESJECI

- KLASA 2: KOMPAKTNI POPREČNI PRESJECI- KLASA 3: NEKOMPAKTNI POPREČNI PRESJECI- KLASA 4: VITKI POPREČNI PRESJECI



M

f

Mpl

plf f

plf max

M

Mpl

f

M

Mpl

f

lokalnoizbočavanje

lokalnoizbočavanje

f y

f y

Plastična otpornostpoprečnog presjeka

f y

f y

Plastična otpornostpoprečnog presjeka

1.0

1.0

Dovoljno

M

f

Mpl

plf

1.0

1.0

Ograničeno

1

KLASA

2

KLASA




M

Mpl

f

lokalno

izbočavanje

Mel

M

Mpl

f

lokalnoizbočavanje

Mel

f y

f y

Elastična otpornostpoprečnog presjeka

f y

f

Elastična otpornostna efektivnom

poprečnom presjeku

M

f

Mpl

plf

1.0

1.0

Nema

M

f

Mpl

plf

1.0

1.0

Nema

3

KLASA

4

KLASA




POSTUPAK KLASIFIKACIJE POPREPOSTUPAK KLASIFIKACIJE POPREČČNIH PRESJEKANIH PRESJEKA

Neki su elementiunutarnji

- hrptovi otvorenihpresjeka- pojasnice kutijastihpresjeka

Neki su elementiunutarnjiunutarnji

- hrptovi otvorenihpresjeka- pojasnice kutijastihpresjeka

Neki su elementi vanjski- pojasnice I presjeka- stranice kutnika i Tpresjeka

Neki su elementi vanjskivanjski- pojasnice I presjeka- stranice kutnika i Tpresjeka

Valjani i zavareni presjeci moguse promatrati kao sklopsastavljen od pločastihelemenata

Valjani i zavareni presjeci moguse promatrati kao sklopsklopsastavljen od plosastavljen od ploččastihastihelemenataelemenata

y y

z

z

y

z

z

y y

z

z

yy

z

y

zvanjski

unutarnji

vanjski

unutarnji

vanjski

unutarnji

vanjski vanjski vanjski

unutarnji

unutarnji unutarnji

unutarnji

y y

z

z

y

z

y

zvanjski

unutarnji

vanjski

unutarnji

vanjski vanjski




• ČČETIRI KLASEETIRI KLASE poprečnih presjeka ovisno o:

•• RASPODJELI TLARASPODJELI TLAČČNOG NAPREZANJANOG NAPREZANJA•• VITKOSTI svakog dijela presjekaVITKOSTI svakog dijela presjeka

•• OBLIKUOBLIKU poprečnog presjeka•• KVALITETIKVALITETI materijala

b

hy y

t w

r f t

z

os savijanja

HRBAT (unutarnji elementi okomiti na os savijanja)

- izložen savijanju:

dtw

< 72 ε

KLASA 1 KLASA 2 KLASA 3

dtw

< 83 εdt w

< 124 ε

- izložentlaku:

d

tw < 33 ε

d

tw < 38 ε

d

tw < 42 ε

POJASNICA (vanjski elementi)

- izloženatlaku:

ct f

< 10 εct f

< 11 εct f

< 15 ε

= 235 / f yε




KONCEPT DJELOTVORNEKONCEPT DJELOTVORNE ŠŠIRINE ZA KLASU 4IRINE ZA KLASU 4


- CILJ: izbjeći složene proračune formiranjem djelotvornog poprečnogpresjeka i primjeniti postupak proračuna kao za klasu 3 (elastična analiza)

- POSTUPAK: iz cijelog presjeka IZUZIMAJU se "oni djelovi kod kojih seočekuje pojava izbočavanja" ali uz zadržavanje PRVOBITNE VISINEpresjeka

- ovaj pristup omogućen zbog PREKOKRITIČNE nosivosti ploče –

raspodjela normalnih naprezanja nakon izbočavanja ploče više NIJERAVNOMJERNA (vlakanca u izbočenim dijelovima su "kraća" i slabije nose)– dolazi do PRERASPODJELE naprezanja

- prijedlog von KARMANA: djelotvorna širina ploče – u geometriji ploče se

zadržavaju RUBNI dijelovi koji su sada JEDNOLIKO napregnuti do f y –

- djelotvorna širina OSTAJE NOSIVA i nakon izbočavanja!



KONCEPT DJELOTVORNEKONCEPT DJELOTVORNE ŠŠIRINE ZA KLASU 4IRINE ZA KLASU 4


Naprezanja manja od elastičnogkritičnog naprezanja

Ponašanje ploče nakon izbočavanja Koncept efektivne širine ploče

f y f y

beff

2

beff

2

σ

t

b

σ σ σ




- IZRAČUN efektivne širine iz jednadžbe:

( ) y

eff

cr f b

t E k =⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎝

⎛

−=

2

2

2

112 ν

π σ σ

( ) y

eff

cr f bb

bt E k =⎟⎟

⎠ ⎞⎜⎜

⎝ ⎛ ⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛

−=

22

2

2

112 ν π σ σ

- EFEKTIVNA širina:

2

⎟

⎟

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛ =

eff

cr y

b

b f σ

y

cr

eff f

bb σ =

p

eff

bb

λ =⇒



KONCEPT EFEKTIVNEKONCEPT EFEKTIVNE ŠŠIRINE ZA KLASU 4IRINE ZA KLASU 4


- izraz se dodatno modificira zbog nesavršenosti, te se u praksi koristi:





y y

z

z

y

z

z

y y

z

z

y

eN

nedjelotvornapodruč ja

neutralna osefektivnog presjeka

neutralna osbruto presjeka

KLASA 4 - utjecaj uzdužne sile

KLASA 4 - savijanje

y y

z

z

eM

nedjelotvornopodruč je

neutralna osefektivnog presjeka

neutralna os

bruto presjeka

- u proračunima voditiračuna o POMAKU

NEUTRALNE OSI kodpresjeka klase 4



HRBAT EFEKTIVNE KLASE 2HRBAT EFEKTIVNE KLASE 2


- hrbat klasa 3

- pojasnice klasa 1 ili 2

Pojednostavljenje proračuna – tretman kao klasa 2 poprečnog presjeka

6_znacaj klasifikacije

Documents