Označavanje Alavanje Al- · PDF fileDodatni materijal za zavarivanje Dodatni materijal za zavarivanje Al-legura (elektrode, elektrodne žice ) može da se podeli na tri grupeelektrodne

Označavanje Al leguraOznačavanje Al-legura

– Aluminijumske legure su, u zavisnosti od legirajućih elemenata i stanja proizvoda, podeljene u serije.

– Usvojen je numerički sistem označavanja j j jpomoću četvorocifrenih arapskih brojeva od kojih prvi definiše seriju, prema preovlađujućim legirajućim elementima;

– Postoji 8 serija Al-legura;Postoji 8 serija Al legura;

Lake metalne konstrukcije P07-1

Serije Al-legura

Serija 1XXX : U ovoj grupi su legure koje imaju najmanje 99% čistog aluminijuma. g j

Serija 2XXX : Legure aluminijuma sa bakrom, magnezijumom i silicijumom (Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Cu-Si).

Serija 3XXX : Legure aluminijuma sa manganom (Al-Mn).

Serija 4XXX : Legure aluminijuma sa silicijumom (Al-Si).j g j j ( )

Serija 5XXX : Legure aluminijuma sa magnezijumom (Al-Mg).

Serija 6XXX : Legure aluminijuma sa silicijumom i j g j jmagnezijumom (Al-Si-Mg).

Serija 7XXX : Legure aluminijuma sa cinkom i magnezijumom (Al-Zn-Mg).

Serija 8XXX : Legure aluminijuma sa ostalim legirajućim

Lake metalne konstrukcije P07-2elementima.

Dodatne oznakeDodatne oznake

O t li b j i j i (XXX) d b ij– Ostali brojevi u osnovnoj oznaci (XXX) podrobnije opisuju pojedina svojstva konkretne Al-legure.

– Pored osnovne oznake Al-legure mogu da imaju i dodatne oznake koje opisuju stanje, odnosno način termičke obrade.

– Proizvod od iste legure dobijen istim osnovnim g jproizvodnim procesom, ima bitno različite upotrebne osobine u zavisnosti od načina ptermičke obrade proizvoda, odnosno stanja.


Značenje dodatnih oznaka


Evrokod 9: Proračun aluminijumskih konstrukcija

– EN 1999-1-1: Opšta konstrukcijska pravila (General structural rules);

– EN 1999-1-2: Proračun konstrukcija na dejstvo požara (Structural fire design);( g )

– EN 1999-1-3: Konstrukcije osetljive na zamor (Structures susceptible to fatigue);(Structures susceptible to fatigue);

– EN 1999-1-4: Hladnooblikovani konstrukcioni limovi (Cold-formed structural sheeting);limovi (Cold-formed structural sheeting);

– EN 1999-1-5: Ljuske (Shell structures);


EN 1999-1-1: Opšta konstrukcijska pravila

– Osnovni standard za proračun konstrukcija od Al-legura objavljen je 2007 god;Al-legura objavljen je 2007. god;

– Sadrži 8 poglavlja i 13 Aneksa na preko 200 str; P1 O št d db– P1: Opšte odredbe,

– P2: Osnove proračuna,

P3 M t ij li– P3: Materijali,

– P4: Trajnost,

– P5: Konstrukcijska analiza,

– P6: Granična stanja nosivosti,

– P7: Granična stanja upotrebljivosti,

– P8: Proračun veza.


Aneksi

– Aneks A: Klase izvođenja;

– Aneks B: Ekvivalentni zategnuti T-element;

– Aneks C: Izbor materijala;

– Aneks D: Korozija i zaštita površina;

A k E A litički d li dil t ij– Aneks E: Analitički modeli za vezu napon-dilatacija;

– Aneks F: Ponašanje poprečnih preseka iznad granice elastičnosti;

– Aneks G: Kapacitet rotacije;Aneks G: Kapacitet rotacije;

– Aneks H: Metoda plastičnih zglobova za kontinualne nosače;

– Aneks I: Bočno-torziono izvijanje nosača i torziono ili torziono-fleksiono izvijanje pritisnutih elemenata;

– Aneks J: Karakteristike poprečnih preseka;

Aneks K: "Šir leg" efekti pri proračunu elemenata;– Aneks K: Šir leg efekti pri proračunu elemenata;

– Aneks L: Klasifikacija veza;

– Aneks M: Veze ostvarene lepljenjem;


p j j ;

P1: Opšte odredbeP1: Opšte odredbe

– Polje primene standarda;

– Veza sa ostalim Evrokodovima i bitnim EN standardima (EN1990 EN1991 EN1090 3 I đ j č lič ih i(EN1990, EN1991, EN1090-3: Izvođenje čeličnih i aluminijumskih konstrukcija, Deo 3: Tehnički zahtevi za aluminijumske konstrukcije);aluminijumske konstrukcije);

– Prateći referentni standardi (osnovni materijal: hemijski sastav, termička obrada, mehanička svojstva, tehnički sas a , e č a ob ada, e a č a s ojs a, e čuslovi isporuke; svostva materijala i dimenzije; spojna sredstva, zavarivanje,...)

– Osnovni pojmovi i definicije;

– Simboli koji se koriste u standardu;


Konvencije osa


P2: Osnove proračunaP2: Osnove proračuna

– Osnovni principi proračuna prema metodi graničnih stanja (ULS, SLS, metoda parcijalnih koeficijenata);

– U velikoj meri se poziva na EN 1990: Osnove jproračuna;

– Životni vek konstrukcije, trajnost i robusnostŽivotni vek konstrukcije, trajnost i robusnost (faktori koji utiču na trajnost Al-konstrukcija);

– Proračunske vrednosti glavnih promenljivih– Proračunske vrednosti glavnih promenljivih veličina (dejstva i uticaji okruženja, svojstva materijala geometrijski podaci);


materijala, geometrijski podaci);

P3: Materijali

R f t i t d di i t ij l i– Referentni standardi za osnovni materijal i spojna sredstva;

– Dve grupe Al-legura: – gnječene Al-legure (wrought aluminium alloy) i

– livene Al-legure (cast aluminium alloy);

– Mehanička svojstva za brojne Al-legure u skladu j j gsa odgovarajućim EN (standardima);

– Velika varijacija mehaničkih svojstava različitihVelika varijacija mehaničkih svojstava različitih Al-legura;

Više značajnih parametara za opisivanje– Više značajnih parametara za opisivanje ponašanja Al-legura nego za čelike!

Uti j t t h ičk j tLake metalne konstrukcije P07-11

– Uticaj temperature na mehanička svojstva;

Gnječene Al-legure za konstrukcije


Livene Al legure za konstrukcijeLivene Al-legure za konstrukcije


Svojstva materijala za gnječene Al-legure

– Mehanička svojstva materijala f0 i fu su data b t i i dposebno za tri grupe proizvoda:

– profilisane limove, trake i limove

– ekstrudirane (presovane) šipke, štapove, cevi i profile;

– otkivke.

– Pored osnovnih vrednosti mehaničkih svojstava, date su i redukovane vrednosti u ZUT-u f0,haz fu,haz0,haz u,haz

– Takođe su dati i izduženje pri lomu A50, klasa izvijanja - A ili B (BC - buckling class) i parametar j j ( g ) pnp za Ramberg-Ozgudovu formulu);


Uticaj temperature na mehanička svostva

– Vrednosti mehaničkih svojstava važe za ekploatacione (servisne) temperature do 80ºC;(servisne) temperature do 80 C;

– U slučaju temperatura između 80ºC i 100ºC mehanička svojstva (f0 fu f0 haz fu haz) treba da se redukuju na sledeći j ( 0 u 0,haz u,haz) jnačin:

Xkkarakteristična vrednost svojstva na temperaturi < 80ºC;Xkkarakteristična vrednost svojstva na temperaturi < 80 C;

T najviša servisna temperatura 80<T<100ºC;

k100=0 1 za serije 3XXX i 5XXX i EN AW8011A;k100 0,1 za serije 3XXX i 5XXX i EN AW8011A;

k100=0,2 za seriju 6XXX i EN AW7020

Za temperature preko 100 ºC treba da se redukuje i E!Lake metalne konstrukcije P07-15

Za temperature preko 100 C treba da se redukuje i E!

Svojstva gnječenih Al-legura - limovi iAl-legura - limovi i

trake


Svojstva gnječenih Al-legura - ekstrudiranilegura - ekstrudirani

profili


Konstante materijalaKonstante materijala

– Modul elastičnosti: E = 70000 N/mm2

– Modul smicanja: G = 27000 N/mm2

– Poasonov koeficijent: = 0 3Poasonov koeficijent: 0,3

– specifična masa: = 2700 kg/m3

K fi ij t li– Koeficijent linearnog

termičkog širenja: t =2,3x10-5 1/ºC


Mehanička svojstva mehaničkih spojnih

sredstava


Dodatni materijal za zavarivanje

Dodatni materijal za zavarivanje Al-legura (elektrode, elektrodne žice ) može da se podeli na tri grupeelektrodne žice,...) može da se podeli na tri grupe, odnosno tipa.

Izbor tipa dodatnog materijala zavisi od vrste (serije) Al-legure koja se zavaruje i zahteva koje veza treba da ispuni.

Evrokod 9 daje uputstva za izbor odgovarajućeg dodatnog materijala za konstrukcije.


j j

Izbor dodatnog materijala zamaterijala za zavarivanje

Gornji red: najbolji izbor u pogledu čvrstoće (nosivosti);p g ( )

Srednji red: najbolji izbor u pogledu korozije;

Donji red: najbolji izbor u pogledu izbegavanja pojave prslina;


P4: Trajnostj

– Evrokod 9 se poziva na osnovne zahteve u l d t j ti k ji d ti EN 1990 Opogledu trajnosti koji su dati u EN 1990: Osnove

proračuna;

– Na trajnost Al-konstrukcija negativno utiču korozija (u mnogo manjoj meri nego kod čelika) i zamor materijala (videti EN 1999-1-3);

– Zahtevi u pogledu trajnosti treba da budu p g jzadovoljeni kroz primenu odgovarajuće klase izvođenja (execution classes), prema EN 1090-3;j ( ), p ;

– Klase izvođenja Al-konstrukcija su takođe opisane u EN 1999-1-1 Aneks A;


u EN 1999 1 1 Aneks A;

P5: Konstrukcijska analizaP5: Konstrukcijska analiza

– Sadržaj ovog dela je veoma sličan kao u EC3!

– Tipovi globalne analize (elastična, plastična; I p g ( preda i II reda);

– Kriterijumi za izbor tipa globalne analize;Kriterijumi za izbor tipa globalne analize;

– Početne imperfekcije (lokalne i globalne);

Metode analize okvirnih nosača;– Metode analize okvirnih nosača;– metoda ekvivalentnog stuba;

t d k i l t ih b č ih ti j– metoda ekvivalentnih bočnih uticaja;


Globalne i lokalne imperfekcije i ekvivalentne sile


Metode analize okvirnih nosača


P6: Granična stanja nosivosti ULSP6: Granična stanja nosivosti - ULS

– Metoda proračunskih vrednosti - Metoda parcijalnih koeficijenata sigurnosti;

– Parcijalni koeficijenti za kontrole nosivosti poprečnog preseka i elementa na izvijanje: g j jM1=1,10;

– Parcijalni koeficijent za nosivost neto preseka naParcijalni koeficijent za nosivost neto preseka na zatezanje: M2=1,25;

– Parcijalni koeficijenti sigurnosti za proračun– Parcijalni koeficijenti sigurnosti za proračun nosivosti veza (definisani u poglavlju 8);


Klase poprečnih presekaKlase poprečnih preseka

– Klasa 1 – Preseci koji imaju dovoljan kapacitet rotacije da formiraju j j j p j jplastični zglob koji omogućava upotrebu globalne plastične analize bez redukcije nosivosti.

Klasa 2 Poprečni preseci koji mogu da dostignu plastični moment– Klasa 2 – Poprečni preseci koji mogu da dostignu plastični moment nosivosti, ali imaju ograničeni kapacitet rotacije usled lokalnog izbočavanja, koji nije dovoljan za globalnu plastičnu analizu

– Klasa 3 – Poprečni preseci kod kojih je dostignuta granica razvlačenja samo u krajnjim vlaknima, ali je dalja plastifikacija onemogućena usled lokalnog izbočavanja. Može se razviti samo g g jelastični moment nosivosti.

– Klasa 4 – Poprečni preseci kod kojih se usled lokalnog izbočavanja ne može dostići granica razvlačenja f ni u najudaljenijem vlaknune može dostići granica razvlačenja f0,2 ni u najudaljenijem vlaknu preseka. Do izbočavanja dolazi pre nego što se plastifikuje najopterećenije vlakno u poprečnom preseku.



Klasifikacija poprečnih presekaKlasifikacija poprečnih preseka

– Klasa se određuje za sve pritisnute delove poprečnog preseka;

– Klasa dela preseka zavisi od njegove vitkosti (odnos širina/debljina), načina naprezanja, ( j ) juslova oslanjanja, vrste Al-legure;

– Za klasu poprečnog preseka se usvaja klasaZa klasu poprečnog preseka se usvaja klasa njegovog najnepovoljnijeg pritisnutog dela (najviša klasa);(najviša klasa);


Definicija različitih delova poprečnog preseka


Koeficijent vitkosti za neukrućene delove poprečnog preseka


Koeficijent

A – za unutrašnje delove preseka i konzolne delove preseka sa maksimalnim naponom pritiska u oslonjenoj ivici (uklješetenju)B - za konzolne delove preseka sa maksimalnim naponom pritiska na slobodnoj


p p p jivici (prepustu)

Modeli loma ukrućenih delova presekaModeli loma ukrućenih delova preseka

Model 1 – Ukrućeni deo preseka se izbočava zajedno sa ukrućenjem -di t i i ij j ( )distorziono izvijanje (a);Model 2 – Izbočavanje ukrućenog polja i ukrućenja je nezavisno, a veza ukrućenja sa presekom je prava (b).Model 3 – Predstavlja kombinaciju prva dva modela (c). Superponiraju se uticaji lokalnog izbočavanja ravnog (neukrućenog) dela (d) i čitave ukrućene zone (e).


( )

Koeficijent vitkosti za ukrućene delove poprečnog preseka

Za uobičajena standardna ukrućenja (koja su iste debljine kao i element koji ukrućuju) iiste debljine kao i element koji ukrućuju) i konstantan napon pritiska, koeficijent vitkosti �može da se odredi na osnovu izraza zamože da se odredi na osnovu izraza za neukrućene delove preseka

b/t = ηb/t

gde se koeficijent η određuje na osnovu dijagrama ili izraza, u zavisnosti od tipa i broja ukrućenja.


K fi ij t Koeficijent za poprečne preseke sa

standardnim ukrućenjima opterećene konstantnim

naponom pritiskanaponom pritiska


Koeficijent j za poprečne preseke sa nestandardnim ukrućenjima

opterećene konstantnim naponom pritiska p p p

– Nestandardna jednostruka ukrućenja mogu da seNestandardna jednostruka ukrućenja mogu da se zamene ekvivalentnim standardnim ukrućenjem u vidu prevoja ili rebra debljine t.

– Vrednost visine prevoja ili rebra c treba da se odredi tako da ekvivalentno ukrućenja ima isti moment inercije oko srednje ravni ravnog dela preseka kao razmatrano nestandardno ukrućenje!

K fi ij t d d đ j k k d t d d ih– Koeficijent se onda određuje kao kod standardnih ukrućenja!


Koeficijent vitkosti za kompleksna ukrućenjaukrućenja

Za konstantan napon pritiska i ukrućenja složenog, kompleksnog preseka koeficijent vitkosti treba da sekompleksnog preseka koeficijent vitkosti treba da se odredi na osnovu izraza:

elastičan kritičan napon za neukrućeni deo smatrajućicr0 elastičan kritičan napon za neukrućeni deo, smatrajući da je zglobno oslonjen na ivicama;

elastičan kritičan napon za ukrućeni deo smatrajući da jecr elastičan kritičan napon za ukrućeni deo, smatrajući da je zglobno oslonjen na ivicama;

Na sličan način može da se odredi i koeficijent za slučajNa sličan način može da se odredi i koeficijent za slučaj promenljivog napona pritiska, samo se tada vrednosti cr0 i cr određuju za ivicu preseka koja je izložena

Lake metalne konstrukcije P07-37najvećem naponu pritiska!

Određivanje klase pritisnutog dela poprečnog preseka


Granične vrednosti koeficijenta vitkosti

Kod delova poprečnog preska opterećenih savijanjem (promenljivKod delova poprečnog preska opterećenih savijanjem (promenljiv dijagram normalnog napona), kod kojih je razmatrani deo preseka manje opterećen od najopterećenijeg vlakna poprečnog preseka, može da se koristi modifikovana vrednost koeficijenta :može da se koristi modifikovana vrednost koeficijenta :

z rastojanje od težišta preseka do najopterećenijeg vlakna presekaz1 rastojanje od težišta preseka do najopterećenijeg vlakna preseka, z2 rastojanje od težišta preseka do najopterećenijeg vlakna razmatranog dela preseka, V d i i d đ j i i f k i č i k


Vrednosti z1 i z2 se određuju iterativno, za efektivan poprečni presek.

Documents

Označavanje Alavanje Al- · PDF fileDodatni materijal za zavarivanje Dodatni materijal za zavarivanje Al-legura (elektrode, elektrodne žice ) može da se podeli na tri grupeelektrodne