Dokumen: SSK-RP-DE-FI-000-00 SMMENLIGNING F STYRKE, DEFORMTION OG VÆGT FOR SIMPLE KONSTRUKTIONER I STÅL OG LUMINIUM. SSK Projek 1 Designreger Lars Toe Joansen FORCE Iniue, november 1998
SSK uminium - å I de øgende er der oreage en sammenigning meem dimensioner, deormaioner og masse or simpe ikke-sveje eemener i enodsvis minium og å. Sammenigningen er oreage med orudsæningen om a såve miniumseemene som åeemene udsæes or samme karakeriiske a. Sammenigningerne er oreage overor eaiciesgrænsen. Der er ikke medage vurdering a pariakoeicienernes ørrese i normmæssig sammenæng. Smboie: uminium Så Eaiciesmodu : E = 70.000 N/mm² E = 10.000 N/mm² Vægde : ρ =,7 kg/dm³ ρ = 7,85 kg/dm³ Tværsnisarea : Bøjningsmodand : W W Inerimomen : I I Højde a eemen : Tkkese : Længde : Midderadius : r m, r m, Længdedeormaion : δ δ Udbøjning : U U Masse : m m Spænding : σ σ Eaiciesgrænse : Tøjning : ε ε Kra : F F Bøjningsmomen : M M SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side a 0
SSK uminium - å Eaiciesgrænse or ræk/rk i reaiv kore ænger (dvs. ingen søjevirkning) σ F = σ = F F = σ F = σ σ = σ = σ σ For karakeriisk eaiciesgrænse ås: = reaakor: / or reaiv kore ræk/rk-eemener i minium i orod i å Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 1.96.9.96.50.8 5.75 505 H1 160 1.47 1.7..6.88 4.1 5454 H4/H4 00 1.18 1.8 1.78.10.0.45 5754 0/H111 80.94.44 4.44 5.5 5.75 8.6 5754 H4/H4 160 1.47 1.7..6.88 4.1 508 0/H111 15 1.88.0.84.6.68 5.5 508 H4/H4 50 0.94 1.10 1.4 1.68 1.84.76 6061 T4 110.14.50..8 4.18 6.7 6061 T6 40 0.98 1.15 1.48 1.75 1.9.88 608 T4 110.14.50..8 4.18 6.7 608 T651 40 0.98 1.15 1.48 1.75 1.9.88 700 T6 80 0.84 0.98 1.7 1.50 1.64.46 700 T651 80 0.84 0.98 1.7 1.50 1.64.46 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side a 0
uminium - å: ræk/rk 10.00 9.00 5754 0/H111 80 8.00 10 H14 10 5754 H4/H4 160 5454 H4/H4 00 7.00 608 T651 40 700 T6 80 6.00 areaakor 5.00 4.00.00.00 1.00 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 4 a 0
SSK uminium - å Deormaioner or reaiv kore ræk/rk ænger; eaiciesgrænse. Fra udrkke or areaakor oreages en vurdering a deormaionen i en miniumsang med orøge area or a kunne opage samme karakeriiske a som en åang. Sængerne ar ens ængde. δ = ε δ = ε δ σ = δ E σ = E = F δ F = E δ E F = δ E F = δ E δ E δ = δ E E = δ E δ E = δ E da = ås: δ = E E δ δ δ E = δ E = δ SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 5 a 0
Deormaionsakor: / or reaiv kore ræk/rk-eemener i minium i orod i å Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 1.5 1.1 1.01 0.86 0.78 0.5 505 H1 160.04 1.75 1.5 1.14 1.04 0.70 5454 H4/H4 00.55.18 1.69 1.4 1.0 0.87 5754 0/H111 80 1.0 0.87 0.68 0.57 0.5 0.5 5754 H4/H4 160.04 1.75 1.5 1.14 1.04 0.70 508 0/H111 15 1.60 1.6 1.06 0.89 0.8 0.54 508 H4/H4 50.19.7.11 1.79 1.6 1.09 6061 T4 110 1.40 1.0 0.9 0.79 0.7 0.48 6061 T6 40.06.6.0 1.71 1.57 1.04 608 T4 110 1.40 1.0 0.9 0.79 0.7 0.48 608 T651 40.06.6.0 1.71 1.57 1.04 700 T6 80.57.05.7.00 1.8 1. 700 T651 80.57.05.7.00 1.8 1. SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 6 a 0
uminium - å: ræk/rk 4.00.50 5754 0/H111 80 10 H14 10 5754 H4/H4 160 5454 H4/H4 00.00 608 T651 40 700 T6 80.50 deormaionsakor.00 1.50 1.00 0.50 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 7 a 0
SSK uminium - å Eaiciesgrænse or reaiv kore ræk/rk ænger. Der oreages samme vurdering or massen a en ræk/rk-ang. m = ρ m = ρ m = ρ = m ρ m = ρ m ρ m = ρ ρ m m =, 7,85, 7 0 m m = 44 m Masseakor: 44 / or reaiv kore ræk/rk-eemener i minium i orod i å Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 0.67 0.79 1.0 1.0 1. 1.98 505 H1 160 0.51 0.59 0.76 0.90 0.99 1.48 5454 H4/H4 00 0.40 0.47 0.61 0.7 0.79 1.19 5754 0/H111 80 1.01 1.18 1.5 1.81 1.98.97 5754 H4/H4 160 0.51 0.59 0.76 0.90 0.99 1.48 508 0/H111 15 0.65 0.76 0.98 1.16 1.7 1.90 508 H4/H4 50 0. 0.8 0.49 0.58 0.6 0.95 6061 T4 110 0.7 0.86 1.11 1.1 1.44.16 6061 T6 40 0.4 0.9 0.51 0.60 0.66 0.99 608 T4 110 0.7 0.86 1.11 1.1 1.44.16 608 T651 40 0.4 0.9 0.51 0.60 0.66 0.99 700 T6 80 0.9 0.4 0.44 0.5 0.57 0.85 700 T651 80 0.9 0.4 0.44 0.5 0.57 0.85 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 8 a 0
uminium - å: ræk/rk.50.00 5754 0/H111 80 10 H14 10 5754 H4/H4 160.50 5454 H4/H4 00 608 T651 40 700 T6 80.00 masseakor 1.50 1.00 0.50 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 9 a 0
SSK uminium - å Eaiciesgrænse or bøjning. σ M M = W σ = W M = σ W M = σ W σ W = σ W W σ = W σ or karakeriisk eaiciesgrænse ås W = W Tænkes der anvend proier med ens godkkese/øjde-orod i å og minium kan godkkese/øjde-orode indes: 1 1 = 6 6 = da = = ås: = = SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 10 a 0
= De kræves, a øjden igger inden or grænserne m. begndende odning. dimensionsakor or bøjning a proier med ens kkese-øjde orod Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 1.5 1. 1.44 1.5 1.57 1.79 505 H1 160 1.14 1.0 1.0 1.8 1.4 1.6 5454 H4/H4 00 1.06 1.11 1.1 1.8 1. 1.51 5754 0/H111 80 1.4 1.51 1.64 1.74 1.79.05 5754 H4/H4 160 1.14 1.0 1.0 1.8 1.4 1.6 508 0/H111 15 1. 1.0 1.4 1.50 1.54 1.77 508 H4/H4 50 0.98 1.0 1.1 1.19 1. 1.40 6061 T4 110 1.9 1.6 1.48 1.56 1.61 1.84 6061 T6 40 0.99 1.05 1.14 1.1 1.4 1.4 608 T4 110 1.9 1.6 1.48 1.56 1.61 1.84 608 T651 40 0.99 1.05 1.14 1.1 1.4 1.4 700 T6 80 0.94 0.99 1.08 1.14 1.18 1.5 700 T651 80 0.94 0.99 1.08 1.14 1.18 1.5 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 11 a 0
uminium - å: bøjning a proier med ens godkkese/øjde - orod.50 5754 0/H111 80 10 H14 10 5754 H4/H4 160.00 5454 H4/H4 00 608 T651 40 700 T6 80 1.50 dimensionsakor 1.00 0.50 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 1 a 0
SSK uminium - å Udbøjning a momenpåvirke simpe underøe bjæke i minium i orod i å. For en simpe underøe bjæke påvirke a en odre enkekra på miden er udbøjningen U 1 F = 48 E I U 1 F = 48 E I F = 48 U E I F = 48 U E I 48 U E I = 48 U E I U E I = U E I U = E E I I U I U = I U Tænkes der anvend proier med ens godkkese/øjde-orod i minium og å, kan udbøjningsorode indes U = 1 1 1 1 U da = = ås: U = 4 4 U ra idigere avde vi = = 4 4 4 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 1 a 0
Dee indsæes: U = 4 4 4 U U = 4 U Udbøjningsakor or bøjning a proier med ens godkkese/øjde - orod Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 1. 0.99 0.71 0.56 0.50 0.9 505 H1 160 1.80 1.46 1.04 0.8 0.7 0.4 5454 H4/H4 00.4 1.96 1.40 1.1 0.99 0.58 5754 0/H111 80 0.71 0.58 0.41 0. 0.9 0.17 5754 H4/H4 160 1.80 1.46 1.04 0.8 0.7 0.4 508 0/H111 15 1.9 1.05 0.75 0.60 0.5 0.1 508 H4/H4 50.6.64 1.88 1.50 1. 0.77 6061 T4 110 1.09 0.88 0.6 0.50 0.45 0.6 6061 T6 40.09.50 1.78 1.4 1.6 0.7 608 T4 110 1.09 0.88 0.6 0.50 0.45 0.6 608 T651 40.09.50 1.78 1.4 1.6 0.7 700 T6 80.79.07.19 1.75 1.55 0.90 700 T651 80.79.07.19 1.75 1.55 0.90 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 14 a 0
uminium - å: bøjning a proier med ens godkkese/øjde- orod 4.00.50 5754 0/H111 80 10 H14 10 5754 H4/H4 160.00 5454 H4/H4 00 608 T651 40 700 T6 80.50 udbøjningsakor.00 1.50 1.00 0.50 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 15 a 0
SSK uminium - å Eaiciesgrænse or bøjning. Der oreages en vurdering a massen or en miniumang med øge øjde, så den kan opage samme karakeriiske a som en åang. Dee er aene gjor or proier med ens godkkese/øjde-orod i minium og å. m = ρ m = ρ m = ρ m = ρ = ρ m = ρ m da = = ås: m ρ = m ρ m m = ρ ρ m = ρ ρ ra idigere avde vi a = or bøjning m = ρ ρ m m = 44 m SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 16 a 0
masseakor or bøjning proier med ens godkkese/øjde - orod Så -> S5 S75 S55 S40 S460 S690 minium everings- egering iand 5 75 55 40 460 690 10 H14 10 0.54 0.60 0.71 0.79 0.84 1.10 505 H1 160 0.44 0.49 0.59 0.65 0.70 0.91 5454 H4/H4 00 0.8 0.4 0.50 0.56 0.60 0.79 5754 0/H111 80 0.71 0.78 0.9 1.04 1.10 1.45 5754 H4/H4 160 0.44 0.49 0.59 0.65 0.70 0.91 508 0/H111 15 0.5 0.58 0.69 0.77 0.8 1.07 508 H4/H4 50 0. 0.7 0.4 0.49 0.5 0.68 6061 T4 110 0.57 0.6 0.75 0.84 0.89 1.17 6061 T6 40 0.4 0.8 0.45 0.50 0.5 0.70 608 T4 110 0.57 0.6 0.75 0.84 0.89 1.17 608 T651 40 0.4 0.8 0.45 0.50 0.5 0.70 700 T6 80 0.1 0.4 0.40 0.45 0.48 0.6 700 T651 80 0.1 0.4 0.40 0.45 0.48 0.6 SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 17 a 0
uminium - å: bøjning a proier med ens godkkese/øjde- orod 1.60 1.40 5754 0/H111 80 10 H14 10 5754 H4/H4 160 5454 H4/H4 00 1.0 608 T651 40 700 T6 80 1.00 masseakor 0.80 0.60 0.40 0.0 0.00 5 75 55 40 460 690 despænding å SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 18 a 0
SSK uminium - å Simpe underøe mege sank søje. F = σ = E π E i F = σ = E π E i F π E i = F = π E i da i = I ås: F = π E I F = π E I F = π E I F = π E I π E I E = π I E I = E I I = E E I I = I Dvs. uanse maeriaerke er krave i en ang simpe underøe mege sank søje, a udøres den i minium ska inerimomene være gange ørre end vis den udøres i å. For runde ndvæggede rør med ens godkkese ås: π r = π r m, m, r m, / = ( ) 1 r m, SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 19 a 0
SSK uminium - å Simpe underøe mege sank søje. Med orannævne beragning or runde rør kan massen or en miniumssøje, med øge radius i orod i å men med samme godkkese, beregnes som øger: M = π rm, ρ M = π r, ρ π = r m ρ m, π = r m m ρ m, r m m, ρ = r m m, ρ m = ρ ρ r r m, m, m Med orudsæningen om r m = ( ) 1/ rm, or runde rør ås m = ρ ρ ( ) 1/ r, r m, m m m = 14 ( ) 1/ m m = 45 m Dvs. runde ndvæggede rør i minium udør med øge midderadius i orod i e årør men med samme godkkese or a kunne opage samme euerkra vejer kun ca. avdeen a vad e årør vejer!! SSK-RP-DE-KS-FI-000-00 Srke, deormaion & væg, konra å Side 0 a 0