Главная страница
Навигация по странице:

  • РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Расчетное задание.

  • 2.2Определение расчетных усилий и построение эпюр

  • 2.3 Расчет сечение балки

  • 2.4 Проверка прочности жесткости

  • 2.5 Проверка местной и общей устойчивости

  • 2.7 Расчет и проектирование опорных узлов

  • 3 КРАТКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЕ БАЛКИ

  • БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  • 1. 1 Назначение, описание, технические характеристики 6 и условия работы объекта


    Скачать 168.58 Kb.
    Название1. 1 Назначение, описание, технические характеристики 6 и условия работы объекта
    Дата01.10.2019
    Размер168.58 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла111.docx
    ТипРеферат
    #58360

    Подборка по базе: ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплав.




    СОДЕРЖАНИЕ

    Введение 4

    1 Исходные данные 6

    1.1 Назначение, описание, технические характеристики 6

    и условия работы объекта

    1.2 Материалы, применяемые для изготовления конструкции 7

    2 Расчетная часть 9

    2.1 Расчетное задание 9

    2.2 Определение расчетных усилий и построение эпюр 9

    2.3 Расчет сечение балки 11

    2.4 Проверка прочности жесткости 15

    2.5 Проверка местной и общей устойчивости 17

    2.6 Расчет сварных швов 19

    2.7 Расчет и проектирование опорных узлов 20

    2.8 Расчет массы балки 23

    3 Краткая технология изготовления балки 26

    Заключение 27

    Библиографический список 28

    ВВЕДЕНИЕ
    Топливный энергетический комплекс играет большую роль в народном хозяйстве Российской Федерации. Энергетика России имеет установленную мощность электростанции 215,3 кВт. В ее структур 80% АЭС, более 20% ГРЭС и около 70% ГЭС, половина из которых крупноблочные оборудование. ЕАС России сформирована система напряжения от 220 до 1150 кВт, общей протяженности около 150 тыс. км. В настоящие время 15 млн. кВт оборудование ТЭС вырабатывает свой ресурс. К 2005 году этот показатель возрос до 55, а к 2010году 95кВт.

    Машиностроение - важнейшая отрасль промышленности. Его продукция - машины различного типа, которые поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства, а также темпы перевооружения их новой техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.

    Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. В настоящее время важно качественно, дешево и в заданные сроки с минимальными затратами живого и общественного труда изготовить машину, применив современное высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависят долговечность и надежность работы выпускаемых машин, а также экономика их эксплуатации. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин.

    Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных (сварных) соединений из металлов, их сплавов и др. материалов (пластмасс, стекла) или разнородных материалов (стекло и металлы). Сваривать можно металл любой толщины. Прочность сварного соединения в большинстве случаев не уступает прочности целого металла. Сварку можно выполнять на земле и под водой любых пространственных положениях.

    Преимущество сварных конструкций сводятся к уменьшению расхода металла, снижению затрат труда, упрощению оборудования, сокращения сроков изготовления и увеличению объема продукции без увеличения производственных площадей.

    Основоположниками электрической дуговой сварки металлов, сплавов является русские ученые и изобретатели. В 1802 году русский академик Петров В.В. впервые в мире открыл и описал явление электрической дуги, а также указал на возможность использование ее теплоты длярасплавления металла. В 1882 году русский инженер БенардосН.Н.изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электрода. В 1886 году русский инженер металлург Славянов Н.Г. разработал способ дуговой сварки плавящимся металлическим электродом. Создал первый автоматический регулятор. Кроме того, он предложил применять флюсы и шланги, тем самым заложил основы автоматической дуговой сварки под флюсом. В 1907г. Шведский инженер О. Кьельберг применил металлические электроды с нанесенным на их поверхность покрытие. В конце 30-х под руководством Е.О. Патона был разработан новый способ сварки, автоматическая сварка под флюсом. В середине 40-х сварка под флюсом была применена и для полуавтоматического процесса. Газ для защиты зоны сварки впервые использовал А. Александер. Для полуавтоматической сварки находят применение порошковая и активированная проволока, не требующая дополнительной защиты. В 1949г. Разработана электрическая сварка плавлением - электрошлаковая сварка. Основной задачей дипломного проекта является проектирование и расчет фермы А– 79, определение необходимых размеров, удовлетворяющие условиям выносливости, устойчивости и статической прочности.

    Рост технического прогресса- введение в эксплуатацию сварочного оборудование, сварочных роботов - повышает требование к уровню общеобразовательных и технической подготовки кадров- рабочих сварщиков.

    Целью курсового проекта: провести расчет и проектирование сварной балки двутаврового сечения.

    1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


    1.1 Назначение, описание, технически характеристики и условия работы объекта

    Балки - конструктивные элементы сплошного или сварного сечения, работающие на изгиб. Балки - входят в состав конструкций машин и сооружений. Они представляют собой основные элементы рам различного назначения, например рамы перекрытия и мостов. Большие применение имеют балки кранов, вагонов, станин, а так же металлических каркасов зданий, двутавровые балки и коробчатые с измененным поперечным сечением. Сварочные двутавры целесообразны и экономичны. Они позволяют изготовить профили с различными отношениями Jх/JУ, с разной шириной и толщиной вертикальных листов, а так же горизонтальных. Стойкость сварного двутавра высокого номера. При проектирование конструкций сварных балок учитывают следующие требования: Жесткость конструкции при условии наименьшего условия балки. Расчетные напряжения в балке не должны превышать допускаемых значений. Вес балки, удовлетворяющие всем требованиям эксплуатации, тем более рационально спроектирована конструкция. Устойчивость. Местную для отдельных частей балки, а так же для всей конструкции в целом. Рациональность сварных изделии. Соединения балок должны быть технологичными в изготовке, то и есть простыми и экономичными в изготовлении. Соответствии требованиям общей компоновке всего сооружения и машины, в состав которых в качестве элемента входит рассматриваемая балка. Балки применяются для конструкций большой грузоподъемности.

    Сварная балка двутаврого профиля является сварной конструкцией из стальных листов. Она имеет большее преимущество перед обычной горячекатаной балкой, схожей с ней размерами и формой. Двутавровая сварная балка в 7 раз прочнее и в 30 раз тверже трубы квадратного профиля такой же площади сечения, что делает балку незаменимой в местах с большими нагрузками. Применение сварки позволяет производить сварные балки различных размеров и необходимой длины. Основное использование двутавровой сварной балки - несущие конструкции каркасов зданий, возведение эстакад и мостов, большепролетных промышленных зданий, цехов. Балка двутавравоя сварная используется для крепления больших пролетов с высокой нагрузкой, она устойчива к химическим воздействиям.

    Рисунок 1 – Схема балки

    h - высота двутавра; b - ширина полки; s - толщина стенки; t - средняя толщина полки; R - радиус внутреннего закругления; r - радиус закругления полки;
    1.2Материалы, применяемые для изготовления конструкции

    ВСт3сп – сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 380-71. Назначение – несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) – для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от 40 до + 4250С; при толщине проката свыше 25 мм– от – 20 до + 4250С при условиях поставки с гарантируемой свариваемости. Применяется в конструкциях требующие повышенной пластичности или глубокой вытяжки, малонагруженные элементы сварных конструкций.

    Буквенные и цифровые значение в маркировки стали показывают следующее:

    Ст- сталь обыкновенного качества;

    В- гарантируется механические свойства и отдельные требование по химическому составу;

    Сп - степень расширения - спокойная;

    3 - категории стали.

    Температура ковки, 0С: начала 1300, конца 750.

    Склонность к отпускной хрупкости - не склонна.

    Флокеночувствительность- не чувствительна.

    Таблица 1- Химический состав, % по ГОСТ 380-1

    С

    Mn

    Р

    S

    Cr

    Si

    Ni

    Cu

    As

    0,14-0,22

    0,4-0,65

    0,04

    0,05

    0,3

    0.12- 0.3

    0,3

    0,3

    0,08

    Таблица 2- Механические свойства по ГОСТ 380-71

    Марка стали

    Состояние поставки

    Сечение, мм

    б0,2мПА

    бv, мПа

    б7, б4, %

    Не более

    ВСт3сп

    Сталь горячекатанная

    Св. 20 до 40

    235

    370

    25

    Свариваемость – различные детали и элементы сварных конструкций работающих, при t от -70 до + 425 под давлением.

    Для определения потребности стали в предварительном подогреве, необходимо рассчитать эквивалент стали по углероду:

    Сэ=Mn+ Cr)+Ni+ (1) [15]

    где С – содержание углерода, %

    Mn– содержание марганца, %

    Cr– содержание хрома, %

    Ni– содержание никеля, %

    Мо– содержание молибдена, %

    Сэ = 0,18+ (0,4+0,3)+х0,3+0=0,27%

    Так как Сэ˂ 0,35%, сталь ВСт3сп может свариваться без дополнительных мероприятий (термообработки, предварительного и сопутствующего подогрева).

    1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ


    2.1 Расчетное задание.

    Рассчитать и спроектировать сварную балку двутаврового сечения опирание сверху через торцевое ребро, выполненная из стали марки Вст3сп, пролет длинной 6м.

    qn - равномерно распределенная нагрузка действующая на 45 кН/м.

    gn– нагрузка от собственного веса балки.

    [] - допускаемый прогиб 1/450.

    Коэффициент условия работы 1.

    Коэффициент надежности по нагрузке 1,05.

    gn = 0.02 ∙qn , кН (2) [5]

    = 0,02 ∙ 45 = 0,9 kH
    2.2Определение расчетных усилий и построение эпюр

    Определяем номинальную нагрузку.

    = , kH (3) [3]

    где: Nn– номинальная нагрузка, кН

    l–пролет балки, м

    qn - равномерно распределенная нагрузка действующая на 45 кН/м.

    gn– нагрузка от собственного веса балки, кН/м

    Nn= = 206,55 кН

    Определяем расчетную нагрузку.

    N = , kH (4) [3]

    где: N– расчетная нагрузка, кН

    - коэффициент надежности по нагрузке (1,05)

    N = = 216,25 кН

    Определяем поперечную силу, действующую на балку.

    Q = , кН (5)[3]

    где: Q– поперечная сила, кН

    qn - равномерно распределенная нагрузка действующая на 45 кН/м.

    gn– нагрузка от собственного веса балки, кН/м

    - коэффициент надежности по нагрузке (1,05)

    Q = = 144,58 кН

    Определяем опорные реакции.

    УАВ= Q , кН

    Определяем опорную силу, действующую на балку.

    ∑ = УА - q , кН (6) [3]

    ∑ = УА - q , кН (7) [3]

    ∑= УА -ql, кН (8) [3]

    Определяем равномерно распределенную нагрузку

    q =  +, кН/м (9) [3]

    где: q– равномерно распределенная нагрузка, кН/м

    qn - равномерно распределенная нагрузка действующая на 45 кН/м.

    gn– нагрузка от собственного веса балки, кН/м

    q = (45+0,9)1,05=48.195 кН/м

    ∑ = 144,58 - 48.195 = 65,28 кН

    ∑= 144,58 - 48.195 = 0 кН

    ∑= = 144,58 - 48.195 6 = -65,28 кН

    Определяем расчетные изгибающие моменты.

    ∑ = МВ=0, кН м

    где: М – изгибающий момент, кН м

    (12)[1]

    (13)[1]

    (14)[1]















    A

    C


    65,28
    65,28



    0

    D




    E




    B






    0










    -225









    -144,58

    0






    144,58

    Рисунок 2 - Схема эпюры изгибающих моментов
    2.3 Расчет сечение балки

    Сечение составной балки должно удовлетворять требования прочности жесткости общей и местной устойчивости и в тоже время, быть возможно более экономичным по затрате металла. Высота сечения балки определяется из условия наименьшего веса ( оптимальная высота). Для этого предварительно необходимо определить требуемый момент сопротивления.

    WТР = , (13) [6]

    где: WТР – требуемый момент сопротивления, см3

    - коэффициент, учитывающий условия работы

    WТР = = 864,2

    Расчетный изгибающий момент – в середине пролета, определяется по формуле:

    М =, кН м (14) [6]

    где: - нагрузка от собственного веса балки, кН/м

    l–пролет балки, м

    М- изгибающий момент, кН м

    М =  = 202,5 кН м

    Определяем оптимальную высоту сечения исходя из обеспечения минимального веса конструкции.

    h , м (15) [6]

    где: h - оптимальная высота балки, м

    L– пролет балки, м

    h 6 = 0,6 м

    По эпюрической формуле определяем ориентировочно толщину стенки:

    tст= 7 + 3 h, см (16) [6]

    где: tст– толщина стенки, см

    h - оптимальная высота балки, м

    tст= 7 + 3 ∙ 0,6 = 8,8 мм 1 см

    Определяем оптимальную высоту сечения балки:

    h опт = 1,15  , м (17) [5]

    где: Wтр– требуемый момент сопротивления , см3

    tст– толщина стенки, см

    h опт – оптимальная высота балки, м

    h опт = 1,15 = 33 см = 0,3 м

    Определяем минимальную высоту сечения из условия обеспечения жесткости конструкции.

    = , м (18) [5]

    где: hмин - минимальная высота сечения, м

    l– пролет балки, м

     = = 0,5 м

    Конечная высота балки назначаем по максимальному значению и уменьшаем примерно на 5%.

    Определяем требуемый момент инерции сечения.

    Jтр= , см4 (19) [5]

    где: Wтр– требуемый момент сопротивления , см3

    h - высота балки, м

    Jтр– требуемый момент сечения, см4

    Jтр= = 24629,7 см4

    Определяем момент инерции стенки.

    Jст = , см4 (20) [5]

    где: hст - высота стенки, см

    tст– толщина стенки, см

    Jст -момент инерции стенки, см4

    Jст = = 13122 см4

    Определяем высоту стенки.

    = h∙0,95м (21) [5]

    Где: - высота стенки, см

    h - высота балки, м

    = 0,5 ∙0,95 = 0,47 м = 47 см

    Определяем момент инерции двух поясов.

    Jn = Jтр - Jст, см4 (22) [6]

    Где: Jn - момент инерции пояса, см4

    Jтр - требуемый момент сечения, см4

    Jст– момент инерции стенки, см4

    Jn = 22201 - 13122 = 9079

    Определяем площадь сечения пояса.

    Ап = , см2 (23) [6]

    Где: Ап - площадь сечения пояса, см2

    Jn - момент инерции пояса, см4

    h0– расстояние между центрами тяжести поясов, м

    h0 =(0,95/0,98) h, м (24)[6]

    h0 =(0,95/0,98)0,6 = 0,55 м

    Ап =  = = 6,2

    Определяем размеры пояса.

    bn = h,см (25) [5]

    Где: bn - ширина полки, см

    bn = 600 = 150 см

    = = 14.25 см

    Принимаем ширину полки. = 14 см

    bт = , см (26) [5]

    Где: bn - ширина полки, см

    Ап - площадь сечения пояса, см2

    – толщина полки, см

    2 см (27) [5]

    Где: –толщина полки, см

    – толщина стенки, см

    2∙1 2 см

    = = 3,1 см

    b0 =, см (28) [5]

    Где: b0 - величина свеса, см

    b0 = = 6,5 см

    140
    20



    580

    540

    10


    65

    Рисунок 3– Сечение балки
    2.4 Проверка прочности жесткости

    Определяем общую площадь сечение балки.

    A = 2∙ + ∙ , см (29) [5]

    Где: А- общая площадь сечения балки, см2

    bn - ширина полки, см

    - высота стенки, см

    – толщина полки, см

    А = 2 ∙ 14 + 1 ∙ 54 = 82 см

    Определяем момент инерции

    Jx =+ 2 + 2 , см4 (30) [5]

    Где: Jx– момент инерции, см4

    bn - ширина полки, см

    – толщина полки, см

    tст– толщина стенки, см

    Jx = + 2 + 2 ∙ 14 ∙ 2 = 57218 см4

    Определяем момент сопротивления

    = , (31) [6]

    где: Wx - момент сопротивления, см3

    Jx– момент инерции, см4

    h- высота балки, м

    = = 19072

    Определяем статический момент полусечение относительно нейтральной оси:

    S = + , (32) [6]

    где: S - статический момент, см3

    bn - ширина полки, см

    – толщина полки, см

    tст– толщина стенки, см

    - высота стенки, см

    S = 14 ∙ 2 + 54 1 = 1499

    Проверяем балку на прочность. Определяем нормальное напряжение в середине пролета.

    = , kH/ (33) [6]

    где: - нормальное напряжение, кН/см2

    Wx - момент сопротивления, см3

    М- изгибающий момент, кН м

    Ry - расчетное сопротивление, кН/см2

    - коэффициент, учитывающий условие работы

    = 23 1,1 , кН/см2

    Условие выполняется.

    Определяем касательное напряжение у опоры

    = Rc , кН/см2 (34) [6]

    где:- касательное напряжение, кН/см2

    S - статический момент, см3

    tст– толщина стенки, см

    Jx– момент инерции, см4

    Rc– сопротивление среза, кН/м

    = 0,58 ∙ 23 = 2,18 13,34 ,кН/см2

    Проверяем относительный прогиб балки

    = (35) [5]

    Где: - относительный прогиб

    Е – модуль Юнга, Мпа

    МН– изгибающий момент, кН м

    - момент инерции, см4

    =

    Жёсткость балки обеспечена.

    2.5 Проверка местной и общей устойчивости

    Определяем местную устойчивость, определяется соотношением:

    110 (36) [10]

    где tст– толщина стенки, см

    - высота стенки, см

    Ry-расчетное сопротивление, кН/см2

    110

    Определяем местную устойчивость одного элемента их соотношения:

    30 (37) [9]

    где bn - ширина полки, см

    tст– толщина стенки, см

    30 = 14 30

    Определим размеры ребер жесткости и шаг между ними.

    h=hст, см

    где h- высота ребра, см

    - высота стенки, см

    h=hст = 54 см

    bp = + 40 , см (38) [6]

    где bр– ширина ребра, см

    hp-высота ребра, см

    bр =+ 40 = 41,9 см

    tpbp, см (39) [5]

    где bр– ширина ребра, см

    tр– толщина ребра, см

    Принимаем ширину ребра bp = 65 см

    tp 41,9 = 2,79, см

    Проверка общей устойчивости балки.

    = , kH/ (40) [5]

    Где - коэффициент падения напряжения

    общая устойчивость балки, кН/см2

    Ry - расчетное сопротивление, кН/см2

    -коэффициент, учитывающий условие работы

    М – изгибающий момент, кН м

    = 23 ∙ 1,1 , kH /

    = 2 (41) [5]

    =0,052 1200

    Где - коэффициент падения напряжения

    l0-половина пролета балки,см

    Jx- момент инерции относительно оси х, см4

    Jy- момент инерции относительно оси у, см4

    h– высота балки, см

    = 8 2 (42) [3]

    где bn - ширина полки, см

    tст– толщина стенки, см

    l0-половина пролета балки,см

    h– высота балки, см

    - коэффициент падения напряжения

    – толщина полки, см

    = 8 2 = 0,05 , см

    Определяем момент инерции относительно оси у.

    Jy = 2 + , (43) [6]

    Где:Jy - момент инерции относительно оси у, см4

    tст– толщина стенки, см

    hст - высота стенки, см

    – толщина полки, см

    bn - ширина полки, см

    Jy = 2 + = 461,7 ,

    2.6 Расчет сварных швов

    Поясные швы – это швы, которые крепят полки к стенки и работают на срез. Соединение поясов со стенкой при работе балки на изгиб возникают сдвигающие усилие, на которые она должна быть рассчитана.

    Определяем катет швов по двум плоскостям. Определяем напряжение по плоскости f ,так как она наиболее нагружена.

    hшf =. См (44) [6]

    = = 0.725 см

    где: hшf- высота шва, см

    Q– максимальная поперечная сила, кН

    Sn - статический момент пояса, см3

    Jx - момент инерции относительно оси х, см4

    RшF - расчетное сопротивление сварных соединений, кН/см2

    Определяем статический момент пояса.

    Sn = bntn (45) [9]

    где: Sn - статический момент пояса, см3

    bn - ширина полки, см

    - высота стенки, см

    – толщина полки, см

    Sn = 14 ∙ 1 392

    ; ; ; ;

    = = 0.725 см

    Определяем высоту шва в плоскости z.

    = , см (46) [5]

    где:hшz– высота шва, см

    ; ; ; ;

    == 1,4 см

    Определяем напряжение в шве по плоскости f.

    = , кН/см2 (47) [5]

    где: - напряжение в шве по плоскости, кН/см2

    - катет по двум плоскостям, см

    = 23 ∙ 1,1 = 12 25,3 , кН/см2

    Условия выполнены.

    Определяем напряжение в шве по плоскости Z

    = , кН/см2 (48) [5]

    где: - напряжение в шве по плоскости Z, кН/см2

    = 16,65 ∙ 1,1 = 12,2 18,315 кН/см2

    Условия выполнены.

    2.7 Расчет и проектирование опорных узлов

    Определяем требуемую площадь опорных ребер из условия смятия.

    Атр= , см2 (49) [5]

    где: Атр - требуемая площадь ребра, см2

    – расчётное сопротивление, кН/см2

    Атр = = 5,58 см

    Определяем ширину опорного ребра.

    bОП.Р =  , см (50) [6]

    где: bОП.Р - ширина опорного ребра, см

    tnp– толщина опорного ребра, см

    bОП.Р =  = 2 см

    Чтобы ребро не потеряло местную устойчивость, его наибольшая ширина не должна превышать.

    30 ∙ (51) [10]

    где: bОП.Р - ширина опорного ребра, см

    tпр– толщина опорного ребра, см

    30 ∙

    Определяем выступающую вниз часть торцевого ребра.

    а = 15∙tст, см (52) [11]

    где: а - выступающая часть торцевого ребра.

    tст– толщина стенки, см

    а = 15 ∙ 8,8 = 132 см

    Проверка опорной части балки на устойчивость.

    = Ry (53) [9]

    где: – площадь опорной части, см2

    - коэффициент падения напряжения

    Ry– расчётное сопротивление, кН/см2

    Определяем площадь опорной части.

    = + a , см2 (54) [3]

    Где: - площадь опорной части, см2

    bр – ширина ребра, см

    tр – толщина ребра, см

    = 41,9 246,3 см2

    = 23 = 3,33 23

    Условия выполнены.

    Определяем момент инерции.

    Jx = + , см4 (55) [4]

    где: Jx - момент инерции, см4

    – ширина ребра, см

    – толщина ребра, см

    - толщина стенки, см

    Jx= + = 20,7 , см4

    Определяем радиус инерции.

    r =  (56) [3]

    где r - радиус инерции.

    - площадь опорной части, см2

    Jx - момент инерции, см4

    r =  = 0,08

    Определяем коэффициент продольного изгиба по гибкости.

    =

    где: - коэффициент продольного изгиба.

    r - радиус инерции.

    = = 0,198

    Проверка крепления опорных ребер к стенке балки.

    hш = , см (57) [5]

    где: n - число проходов

    Rш – сопротивление шва, кН/см2

    hш - высота шва, см

    hш = = 0.25 см

    Определяем длину углового шва.

    lш = , см (58) [9]

    где: lш- длина шва, см

    lш =  = 31,9 см

    2.8 Расчет массы балки

    Определяем количество ребер жесткости.

    n = l/a (59) [7]

    где: n– количество швов

    l– пролет балки, см

    а – ребро жесткости

    а = 2 * h

    где, h– высота балки, см

    а = 2 *0,6 = 1,2

    n = 6/1,2 = 5

    Определяем объем пояса.

    2Vn = tnbnL, см3 (60) [3]

    где: Vn - объем пояса, см3

    tn– толщина пояса, см

    bn– ширина пояса, см

    L- длина пролета, м

    Vn= 2 = 24336 см3

    Определяем объем стенки.

    = L , см3 (61) [3]

    где:-объем стенки, см3

    -толщина стенки, см

    - высота стенки, см

    L- длина пролета, м

    = 1 546 = 324 см3

    Определяем объем ребер жесткости.

    = n, см3 (62) [6]

    где: Vр – объем ребер жесткости, см3

    tр – толщина ребра, см

    – высота стенки, см

    bр – ширина ребра, см

    n - количество шва

    Vр = (54∙ 41,9 ∙ 2,79 - 2 ∙ 2 ∙ 2,79) ∙ 2 = 12602,8 см3

    Определяем объем опорного ребра.

    = , см3 (63) [6]

    где: - объем опорного ребра, см3

    - ширина опорного ребра, см

    – высота ребра, см

    – толщина ребра, см

    = 2 ∙ 2 ∙ 1 ∙ 2,79 = 11,16 , см3

    Определяем общий объем балки.

    V= + + + 2 ,, см3 (64) [5]

    где: V - общий объем балки, см3

    Vn - объем пояса, см3

    - объем стенки, см3

    - объем ребер жесткости, см3

    - объем опорного ребра, см3

    V= 2 13 + 3009,6 + 190,90 + 2 2112 = 7450.5, см3

    Определяем массу балки.

    m = pV, т (65) [3]

    где: m– масса, т

    p - плотность стали, г/см2

    V - общий объем балки, см3

    m = 7,85 ∙ 7424,5 = 58290 = 582,90 т

    3 КРАТКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЕ БАЛКИ
    Основной металл зачищают от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины. Для удаления масел применяют ветошь.

    Балка состоит из трех листовых элементов. Для улучшения провара шва между полкой и стенкой двутавра производится фрезерная обработка кромок на кромкофрезерном станке.

    Сборка. При сборке нужно обеспечивать симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенок, при сжатии их друг к другу и последующее закрепление прихватками. Для этой цели используют самоходный портал. Сборка двутавровой балки производиться по кондуктору. С соответствующим расположением баз и прижимов по всей длине балки. На установках с самоходным порталом зажатие и прихватку осуществляют последовательно от сечения к сечению.

    Сборка сварной балки осуществляется в 2 этапа:

    1. Сборка профиля Т-образной формы.

    2. Кантовка на 1800 и окончательная сборка.

    Сварка. При изготовление двутавровых балок поясные швы сваривают автоматической сваркой под слоем флюса. Выполнения шва «в лодочку» так как данное положение шва обеспечивает условия их формирования и проплавления. Сварку производят голой электродной проволокой. Место сварного шва покрывают ровным слоем флюса толщиной 30-40мм. Источник питания : сварочный выпрямитель типа ВКС-500-1.

    Правка полок двутавровой балки. Во время производства сварной двутавровой балки непременно возникает нарушение "геометрии" ее полок - "грибовидность", которая появляется в результате нагрева металла. Сваренная балка подается на стан для правки полок двутавровой балки и проходит через систему роликов, используя при этом свойства упругости металла.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В данном курсовом проекте рассчитано и спроецировано сварная балка двутаврового профиля. Обеспечена устойчивость балки путем введения горизонтальных связей и установки ребер жесткости. Высота балки была выбрана с учетом требований достаточной жесткости и прочности, а также при условии наименьшей массы Подобные балки используются в строительстве. Сварная балка двутаврового профиля, лежащая на двух опорах, рассчитывается по методу допускаемых напряжений с учетом условий эксплуатации при заданной нагрузке. При проектировании данной конструкции учитывалось требование экономических показателей. При подбое сечения балки учитывались свойства материала и заданные нагрузки.

    БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

    Нормативная литература

    1. ГОСТ 82-70 (1988). Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный (Текст) . – 216 с.

    2. СНиП 2.01.-85*. Нагрузки и воздействия(Текст).-М.: Стройиздат,1996. – 112 с.

    3. СНиП ІІ-23-81*. Стальные конструкции(Текст).-М.: Стройиздат, 1998. – 98 с.

    Основная литература

    1. Герасименко А. И. Справочник электрогазосварщика(Текст) . М.: Феникс, 2009 г. – 412 с.;

    2. Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением(Текст). Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. – 461 с.;

    3. Васильев А.А. Металлические конструкции(Текст). Издание второе, дополнение –М«СТРОИЗДАТ» 1975..– 214 с.

    Дополнительная литература

    1. Металлические конструкции(Текст) / Под ред. Горева В.В- м.: Высш. шк., 2001.– 154 с.

    2. Овчинников В. В. Расчет и проектирование сварных конструкций(Текст). – М.: Академия, 2010 г. – 340 с.;

    3. . Овчинников В. В. Расчет и проектирование сварных конструкций(Текст). Практикум и курсовое проектирование. – М.: Академия, 2010 г. - 115 с.

    4. Галушкина В. Н. Технология производства сварных конструкций(Текст). – М.: Академия, 2010 г. - 192 с.

    5. Левадный В. С., Бурлака А. П. Сварочные работы: практическое пособие(Текст). Под ред. Кортиа А. Р., В. Е. Рубайло. – М.: Академия , 2008. – 448 с.;

    6. Чебан В. А. Сварочные работы: учебное пособие(Тест). Ростов-на-Дону: Феникс, 2006 г.; 96 с.

    7. Потапьевский А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом(Текст). – К.: Экотехнология, 2007 г. – 192 с.;

    8. Горбов А. М. Справочник по электросварке(Текст). –Сталкер АСТ, 2007 г. – 128 с.

    9. Сорокин В.Г., Волосников А.В. Марочник сталей и сплавов. Под общей редакцией МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1989Г.– 146 с.





    написать администратору сайта