Połączenia śrubowe w konstrukcjach spawanych czyli złącza w SOLIDWORKS Simulation

Połączenia śrubowe w konstrukcjach spawanych czyli złącza w SOLIDWORKS Simulation

Projektowanie połączeń śrubowych i spawanych to jedno z podstawowych zagadnień związanych z konstrukcjami stalowymi. Prawidłowe ich zwymiarowanie bezpośrednio przekładać się będzie na bezpieczeństwo. Z drugiej strony pamiętać należy o zastosowaniu optymalnych rozwiązań, które nie będą nazbyt uzbrojone.

SOLIDWORKS Simulation pozwoli, jeszcze w fazie projektu, sprawdzić wiele rozwiązań oraz dobrać optymalne parametry połączenia.

Analizie poddajmy węzeł obciążony momentem gnącym i skręcającym. Rozważamy dwa warianty połączeń z wycięciem, które przedstawia rysunek 1.

 1 2
Rys. 1a. Połączenie przegubowe z płytą czołową

Rys. 1b. Połączenie przegubowe z kątownikami

Uzyskane wyniki dostarczają informacji o drastycznie różnym schemacie wytężenia obu tych połączeń. Rysunek 2 obrazuje rozkład naprężenia w belkach dwuteowych dla analizowanych wariantów.

 3  4  5
Rys. 2a. Pole naprężenia dla połączenia z płytą czołową Rys. 2b. Pole naprężenia dla połączenia z kątownikami

Wyraźnie widać, że w przypadku połączenia z płytą czołową, głównym elementem przenoszącym obciążenia jest belka dwuteowa, a nie komponenty łączące (śruby, płaskownik, spoiny).

Połączenie powinno być tak zaprojektowane, żeby obciążenia przenoszone były przez elementy łączące, a nie elementy konstrukcyjne (rys. 3). Redukuje to w znacznym stopniu koszty renowacji i napraw, gdyż wymianie podlegają elementy łączne, a nie konstrukcyjne.

 6  7  8
Rys. 3a. Pole naprężenia w płaszczyźnie osi obojętnych – wariant z płytą czołową Rys. 3b. Pole naprężenia w płaszczyźnie osi obojętnych – wariant z kątownikami

Stateczność konstrukcji można zaobserwować na rysunku 4. Większą sztywnością charakteryzuje się połączenie z kątownikami.

 9  10  11
Rys. 4a. Pole przemieszczenia w połączeniu z płytą czołową Rys. 4b. Pole przemieszczenia w połączeniu z kątownikami

SOLIDWORKS Simulation z pewnością jest niezastąpionym narzędziem w projektowaniu połączeń konstrukcji stalowych. Szybko i sprawnie można w nim zwymiarować węzeł, który przenosić ma określone obciążenia.

Podziel się tym artykułem..Tweet about this on TwitterShare on FacebookShare on LinkedIn

COMMENTS