Numeryczna i eksperymentalna analiza statyczna wpływu sztywności węzłów spawanych konstrukcji kratowych na stan ich wytężenia Artur Blum Zbigniew Rudnicki Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH
Rys.1-2. Przykłady rozwiązań kratowych mostów kolejowych
Rys.3 Kratowy most suwnicy bramowej
Sztywność pręta Rys.4
Sztywność węzła Sztywność węzła i jest sumą sztywności giętnej Kik wszystkich prętów zbiegających się w tym węźle: gdzie: n - jest liczbą prętów zbiegających się w węźle i .
Sztywność węzła Innymi słowy, sztywność węzła można wyrazić jako iloraz sumarycznego momentu gnącego w tym węźle przez wywołany tym momentem kąt obrotu węzła: Rys.5
Rys.6
Współczynnik zamocowania
Cyfry sztywności
Rys.7. Rysunek dokumentacyjny badanych kratownic
Rys.8. Schemat obciążenia i zamocowanie kratownicy na stanowisku badawczym Rys.9. Zdjęcie zrealizowanego układu bezpośredniego obciążenia kratownicy
Rys.10. Schemat prętowy z zaznaczonymi na przekrojach punktami naklejenia czujników naprężno-oporowych
Rys.11. Model MES kratownicy – podział na elementy
Tabela 1. Wpływ przyrostu cyfr sztywności prętów wykratowania na wartości przywęzłowych sił wewnętrznych
Rys.12. Rys.13 Przykładowe wykresy momentów gnących i sił osiowych dla kratownicy K3
Wizualizacja ugięcia kraty K3
Rys.15
Wizualizacja ugięcia kraty K3
Rys.17. Wykresy Wöhler’a dla kratownic K1, K2, K3
Rys.18. Postać odkształcenia kraty po zerwaniu krzyżulca
Rys.19. Animacja ugięcia kraty zerwanej
Momenty gnące Siły osiowe Rys.20. Redystrybucja sił wewnętrznych po zerwaniu krzyżulca przypodporowego Siły poprzeczne
Rys.21. Fotografia pęknięcia krzyżulca przypodporowego kraty K2 w strefie rozciąganej pasa dolnego Rys.22. Fotografia pęknięcia krzyżulca przypodporowego kraty K3 w strefie ściskanej pasa górnego
Dziękujemy za uwagę !
Cyfry sztywności prętów W dowolnie obciążonym pręcie 1-2 (wieloprętowej konstrukcji) na którego końcach działają momenty przywęzłowe M1, M2, powstają kąty obrotu węzłów: gdzie: - reakcje od obciążenia wtórnego wywołanego obciążeniem zewnętrznym działającym na długości pręta 1-2, l - długość pręta, E - moduł Younga materiału preta