Ehitiste projekteerimise instituut Ehituskonstruktsioonide õppetool EEK0050 Puitkonstruktsioonid LABORATOORNE TÖÖ NR 3 PUIDU SURVEKATSE Üliõpilane: Hanna Jakobson Matrikli number: 150873CTF Töö esitatud: 12.05.2015 Töö kaitstud: Juhendaja: Elmar-Jaan Just Tallinn 2015 1. Puidu surve pikikiudu 1.1 Katsekeha eskiis, koormusskeem ja katsetabel Joonis 1.1. Katsekeha eskiis ja koormusskeem h = 252 mm a = 43 mm b = 90 mm m = 515,8 g Tabel 1.1 1.2 Katsekeha survetugevus pikikiudu 2 Fmax 180∗103 f c, 0= = =46,5 MPa A 43∗90 1.3 Koormus-deformatsioonikõver katsetulemuste alusel 200 180 160 140 120
02.17 P.Põdra Jõuga F koormatud konsoolne terasleht (S355) on kinnitatud UNP profiiliga komponendi külge poltliitega. Valida lõtkuga poltliite komponendid: poldid, seibid ja mutrid ning mõõtmed a, b ja t. Poltide arv on neli ja omadusklass on 8.8. Töö sisu: 1. Joonestada konstruktsiooni skeem mõõtkavas. 2. Mõõtmed a, b ja t valida tulenevalt UNP profiili laiusest. 3. Koostada keermesliite koormusskeem ning arvutada põikkoormus enim koormatud poldile. 4. Valida poldi nimiläbimõõt eeldusel, et keermesliite liikumatuse peab tagama hõõrdumine UNP profiili ja teraslehe vahel. 5. Valida poldi ava läbimõõt ja sobilik mutter ning seib. 6. Kontrollida seibide ja mutrite paigaldamise võimalust UNP profiili sees, vajaduse korral muuta konstruktsiooni. 7. Teha saadud liite koostamiseks eskiis (mõõtmestada ja tolereerida sobivalt ning anda
Ehitiste projekteerimise instituut Ehituskonstruktsioonide õppetool EEK0050 Puitkonstruktsioonid LABORATOORNE TÖÖ NR 2 LAUPTAPPÜHENDUSE KATSE Üliõpilane: Hanna Jakobson Matrikli number: 150873CTF Töö esitatud: 12.05.2015 Töö kaitstud: Juhendaja: Elmar-Jaan Just Tallinn 2015 1. Katsekeha eskiis, koormusskeem, katsetabel Joonis 1.1. Katsekeha eskiis Joonis 1.2. Koormusskeem Tabel 1.1 2 2. α, Fc, Ft ja Fv arvutus. Koostatud Fc-uc ja Fv-uv graafikud. α = arctan(500/500) = 45° = 45*π/180 = 0,785 rad Fc = P/(2*cos α) Ft = P/2 Fv = P/2 Graafik 2.1 30.0 25.0
Ehitiste projekteerimise instituut Ehituskonstruktsioonide õppetool EEK0050 Puitkonstruktsioonid LABORATOORNE TÖÖ NR 1 TÄISSEINALISE RISTLÕIKEGA TALA PAINDEKATSE Üliõpilane: Hanna Jakobson Matrikli number: 150873CTF Töö esitatud: 12.05.2015 Töö kaitstud: Juhendaja: Elmar-Jaan Just Tallinn 2015 1. Katsekeha eskiis, koormusskeem, tabel Joonis 1.1 Katsekeha eskiis Joonis 1.2 Koormusskeem Tabel 1.1 2 Tabel 1.2 2. Keskmiste suhteliste deformatsioonide ja läbivajumiste graafikud Graafik 2.1 Jõu ja suhtelise deformatsiooni seos 30 25 20 15 10-11 Jõud P [kN]
2 KEERMESLIIDE Jõuga F koormatud konsoolne terasleht (S355) on kinnitatud UNP profiiliga komponendi külge poltliitega. Valida lõtkuga poltliite komponendid: poldid, seibid ja mutrid ning mõõtmed a, b ja t. Poltide arv on neli ja omadusklass on 8.8. 1. Teha konstruktsiooni skeem mõõtkavas. 2. Mõõtmed a, b ja t valida tulenevalt UNP profiili laiusest. 3. Koostada keermesliite koormusskeem ning arvutada põikkoormus enimkoormatud poldile. 4. Valida poldi nimiläbimõõt eeldusel, et keermesliite liikumatuse peab tagama hõõrdumine UNP profiili ja teraslehe vahel. 5. Valida poldi ava läbimõõt ja sobilik mutter ning seib. 6. Kontrollida seibide ja mutrite paigaldamise võimalust UNP profiili sees, vajaduse korral muuta konstruktsiooni. 7
valida eelisarvude reast R10'', siseläbimõõt ümardada täismillimeetriteks); 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Koostada mõlema võlli väändenurga epüür võttes kõikide elementide (laagerdused, rihmarattad) keskkohtade kauguseks üksteisest 4-kordne täisvõlli läbimõõt; 8. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Võlli koormused vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B Võimsused 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Konsooli materjal : teras S235 (EN 10025)Koormus F staatiline, Poltide koguarv z = 8 Konsool kinnitatakse kolonnile poltidega (avas lõtkuga) A 3 l, mm 600 , mm 7 B 1 F, kN 12 UPE, INP 180 Ruukki tabelist võetud UPE ja INP profiilide andmed UPE 180 h, mm 180 b, mm 75 INP 180 h, mm 180 Ülesande lahendus Koormusskeem- Koormusskeemi on kõik mõjuvad jõud koondatakse ühte liite tsentrisse. Lähtudes profiilide UPE ja INP mõõtudest, võtan konstruktiivselt poltide vahekauguseks h1=a =255mm Väliskoormus F tasakaalustatakse jõududega Fpõik Igale poldile mõjub põikjõud Fpõik ning antud sümmeetrilise paigutuse korral jaotub koormus F ühtlaselt poltide vahel. Paindemoment M tasakaalustatakse momendiga Fmr ja eeldame, et antud konstruktsioonis jaotub
õppejõud) 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Koostada mõlema võlli väändenurga epüür võttes kõikide elementide (laagerdused, rihmarattad) keskkohtade kauguseks üksteisest 4-kordne täisvõlli läbimõõt; 8. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 6 7 8 9 0
Karpprofiili number (U-nr), koormuse F ja koormuse F õlg l väärtus valida vastavalt õppekoodi viimasele numbrile A. Teraslehe paksus valida vastavalt õppekoodi eelviimasele numbrile B. F = 7 kN l = 1000 mm U = 350 (1 = 15 mm; h = 350; b = 100; S235JR) = 5 mm Lahendus 1. Joonis 2. Ülesande lahendus Valin a konstruktiivselt vastavalt U profiili laiusele. Kuna tegemist on U350 profiiliga, mille h = 350-ga, siis a = 200 mm Koormusskeem on poltidel järgmine: Väliskoormus põikjõud F tasakaalustatakse reaktsioonijõududega Fpõik . Antud sümmeetriliselt paigutatud poltide vahel jaguneb koormus F ühtlaselt poltide vahel. Igale poldile mõjub põikjõud Fpõik Fpõik = F/i = 7/4 = 1,75 kN Painemoment M tasakaalustatakse momentidega Fmr M = iFmr , kus M = Fl = 7 x 1 = 7 kNm Leitakse jõu Fm jõuõlg r r = = 141,4 mm Siis Fm Fm = M/ir = 12,38 kN Rööpküliku trigonomeetrilise seose korral:
Antud Voolepiir: σ Pf =580 Mpa Pikkus: L = 400 mm Koormus: F = 5 kN Profiil: UNP180 Paksus: δ=¿ 8 mm 1. Teha konstruktsiooni skeem mõõtkavas. 2. Mõõtmed a, b ja t valida tulenevalt UNP profiili laiusest. UNP180 → a = 90 mm ; b = 400 mm ; t = 45 mm; 3. Koostada keermesliite koormusskeem ning arvutada põikkoormus enimkoormatud poldile. Poltliitele mõjuv pöördemoment: a 0,09 ( ) ( M =F∗ L+ =5∗ 0,4+ 2 2 ) =2,22 kNm Jõule F vastavad toereakstioonid: F 5 F F = = =1,25 kN 4 4 Momendile M vastavad toereaktsioonid: M 2,22 F M= = =8,72 kN
külge. Valida lõtkuga ja lõtkuta poldid ning leida a, b ja t mõõtmed. Karpprofiili number UNP (U-nr), jõu F õlg l ja koormuse F väärtus valida vastavalt õppekoodi viimasele numbrile A. Teraslehe paksus valida vastavalt õppekoodi eelviimasele numbrile B. 1. Teha konstruktsiooni joonis mõõtkavas. 2. Poltidevaheline kaugus a valida konstruktiivselt vastavalt karpprofiili laiusele h (vt. RUUKKi kataloog). 3. Koostada keermesliite koormusskeem ning arvutada jõud enimkoormatud poldile Fmax. 4. Arvutada poldile mõjuv eelpingutusjõud Fpolt ning valida sobiv lõtkuga poltliite polt. Valida poldi ava läbimõõt ja sobilik seib. 5. Koostada tugevustingimused lõikele ning valida lõtkuta poltliite polt. Kontrollida valitud polt (profiil, muljumisele. 6. Valida lõplik keermesliite variant. Põhjendada oma valikut.
.. = Q m = loetakse kõik lõikepinnad koormatuks võrdselt: m kus: Q lõikele töötava varda ristlõike põikjõud (sisejõud), [N]; F lõikele töötava varda põikkoormus, [N]; m koormust (võrdselt) kandvate lõikepindade arv. Lõikele töötav varras Varda koormusskeem Lõikepindade põikjõud Varras QI = F1 Aktiivne koormus F F = F1 + F2 F1 I lõikepind m=2
.. = Q m = loetakse kõik lõikepinnad koormatuks võrdselt: m kus: Q lõikele töötava varda ristlõike põikjõud (sisejõud), [N]; F lõikele töötava varda põikkoormus, [N]; m koormust (võrdselt) kandvate lõikepindade arv. Lõikele töötav varras Varda koormusskeem Lõikepindade põikjõud Varras QI = F1 Aktiivne koormus F F = F1 + F2 F1 I lõikepind m=2
5. Arvutada õõnesvõlli sise- ja välisläbimõõt, võttes sise- ja välisläbimõõdu ligikaudesks suhteks 0,6 (välisläbimõõt valida eelisarvude reast R10’’, siseläbimõõt ümardada täismillimeetriteks); 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M 3 M4 6 7 8 9 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M 4 M1 M2 M3 M4 5
valida eelisarvude reast R10'', siseläbimõõt ümardada täismillimeetriteks); 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Koostada mõlema võlli väändenurga epüür võttes kõikide elementide (laagerdused, rihmarattad) keskkohtade kauguseks üksteisest 4-kordne täisvõlli läbimõõt; 8. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4 6 7 8 9 0
valida eelisarvude reast R10'', siseläbimõõt ümardada täismillimeetriteks); 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Koostada mõlema võlli väändenurga epüür võttes kõikide elementide (laagerdused, rihmarattad) keskkohtade kauguseks üksteisest 4-kordne täisvõlli läbimõõt; 8. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Võlli koormused vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B
valida eelisarvude reast R10’’, siseläbimõõt ümardada täismillimeetriteks); 6. Arvutada õõnesvõlli tegelik varutegur väändel ning kontrollida võlli tugevust; 7. Koostada mõlema võlli väändenurga epüür võttes kõikide elementide (laagerdused, rihmarattad) keskkohtade kauguseks üksteisest 4-kordne täisvõlli läbimõõt; 8. Analüüsida kahe saadud lahenduse erinevusi ning eeliseid ja puudusi (jäikus, mass, hind jm). Võlli koormusskeem vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Võlli koormused vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B Võimsused 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
1. Dimensioneerimine Mõõtmed geomeetria 2. Tugevus- ja/või Materjal, koormused, Kas detaili tugevus ja/või jäikus jäikuskontroll geomeetria ja mõõtmed on piisav 3. Lubatava koormuse Materjal, koormusskeem, Koormuse suurim väärtus leidmine geomeetria ja mõõtmed Priit Põdra, 2004 3 Tugevusanalüüsi alused 1. TUGEVUSANALÜÜSI EESMÄRK JA PÕHIPRINTSIIBID 1.2. Konstruktsioon ja selle elemendid
aktiivsurveks. Vastupanu, mida avaldab pinnas mingi välisjõu tõttu pinnase poole liikuvale seinale, nimetatakse passiivsurveks. Aktiiv- ja passiivsurve tähistatakse vastavalt Pa ja Pp. 36. SULUNDSEINA TÖÖTAMISE PÕHIMÕTE, KOORMUSTE SKEEM. Toestus sulundseinaga. Sululundsein arvutatakse selles tekkiva paindemomendi järgi. Paindemomendi epüüri konstrueerimiseks tuleb leida sulundseina koormusskeem. Sulundseina koormab pinnase aktiivsurve ning maapinnale mõjuv koormus ühelt poolt ja pinnase passiivsurve teiselt poolt. Summaarse koormusskeemi koostamine on kõrval joonisel. Aktiivsurve leitakse valemiga Pa =0,5 ´Ka(d+h+h0)2 Ka = tan2 (450 -/2) kus ´ on pinnase mahukaal h - pinnase kõrgus; h0 = q / ´ on redutseeritud koormus; d - sulundseina süvistussügavus. Passiivsurve leitakse valemiga Pp = 0,5 ´Kpd2 ; Kp = tan2 (450 + /2).
(võib võtta 13 N/mm2). Aktiiv- ja passiivsurve Survet, mida avaldab pinnas seinale, põhjustades seina mõningase eemaldumise pinnasest, nimetatakse aktiivsurveks. Vastupanu, mida avaldab pinnas mingi välisjõu tõttu pinnase poole liikuvale seinale, nimetatakse passiivsurveks. Aktiiv- ja passiivsurve tähistatakse vastavalt Pa ja Pp. Toestus sulundseinaga. Sululundsein arvutatakse selles tekkiva paindemomendi järgi. Paindemomendi epüüri konstrueerimiseks tuleb leida sulundseina koormusskeem. Sulundseina koormab pinnase aktiivsurve ning maapinnale mõjuv koormus ühelt poolt ja pinnase passiivsurve teiselt poolt. Summaarse koormusskeemi koostamine on kõrval joonisel. Aktiivsurve leitakse valemiga Pa =0,5 ´Ka(d+h+h0)2 Ka = tan2(450 -/2) kus ´ on pinnase mahukaal h - pinnase kõrgus; h0 = q / ´ on redutseeritud koormus; d - sulundseina süvistussügavus. Passiivsurve leitakse valemiga Pp = 0,5 ´Kpd2; Kp = tan2(450 + /2).