Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Розрахунок та проектування зварних балок.




2.1 Мета роботи: оволодіти навичками проектування і перевірочного розрахунку зварних балок. Зварні балки повинні задовольняти вимоги міцності, жорсткості, загальній та місцевій стійкості.

2.2 Обладнання і приладдя:

2.2.1 Мікрокалькулятор.

2.2.2 Навчально-довідкова література.

2.3 Хід роботи:

Вихідні дані у таблиці 2.1.

2.3.1 Схеми навантаження балок.

 

Схема 1


RA RВ

Р1 Р2

А C D В

 

l

 

 

Схема 2

 

RA RВ

X1 X2

Р

А В

а

l

 

Схема 3

 

RA RВ

X1 X2

A Q В

l

 


Рисунок 2.1. Схеми навантаження балок.

 

2.3.1.1 Визначення опорних реакцій для схеми 1.

Для цього треба визначити реакції опор RA і RB .

Сума моментів відносно точки А дорівнює 0:

Сума моментів відносно точки В дорівнює 0:

Перевірка: RA-P1-P2+RВ=0

2.3.1.2 Визначення опорних реакцій для схеми 2.

Сума моментів відносно точки А дорівнює 0:

 

Сума моментів відносно точки В дорівнює 0:

RA = RB

Перевірка: RA+RB-P=0

2.3.1.3 Визначення опорних реакцій для схеми 3.

Сума моментів відносно точки А дорівнює 0:

RA = RB

 

2.3.2 Побудова епюр згинальних моментів М і перерізних сил Q.

2.3.2.1 Побудова епюр перерізних сил Q:

До схеми1.

 

Q

 

 

ΣQA=RA ;(МН)

ΣQA=RA ;(МН) ΣQС=RA1 ;(МН)

ΣQD=RA1-P2;(МН)

ΣQB=RA1-P2+RB;(МН)

 

До схеми 2.

ΣQA=RA ;(МН)

ΣQС=RA-Р ;(МН)

ΣQB=RA-Р + RB;(МН)

 

 

До схеми 3.

ΣQ = RA-qx ;(МН)

x = 0; х = x = l.

 

 


2.3.2.2 Побудова епюр згинальних моментів М:

До схеми 1.

 

M

 
 

 


ΣMA=0; (МН·м)

∑МС=RA·a; (МН·м)

ΣMD=RA·(a + в)-Рв;(МН·м)

ΣМВ=RA·l-P1(l-a)-P2[l-(а+в)](МН·м)

 

До схеми 2.

 

М

ΣMA= 0; (МН·м)

∑МС = RA·a; (МН·м)

ΣМВ = RA· l – P (l-a);(МН·м)

 

 

До схеми 3.

ΣМ= ; (МН·м)

М x = 0; х = x = l.

 

 

 
 

 


Рисунок.2.2 Побудова епюр перерізних сил Q і згинальних моментів М .

 
 

2.3.3 Підбір перерізу балки.

 

Рисунок 2.3. Схема поперечного перерізу балки в розрахункових розмірах.

 

Важлива задача при підборі перерізу зварної балки – установлення раціональної висоти балки.

Із умови забезпечення жорсткості, найменша висота балки визначається за формулою:



, м

де: l – довжина балки, м;

[σ]р – допустима напруга на метал, МПа;

Е - модуль пружності, МПа для сталі 2 · 105 МПа;

f max - величина максимального вигину балки, визначається із співвідношення f/l

Із умови економічності (найменшої витрати металу) оптимальна висота балки визначається за формулою:

 

hопт= , м - для двотаврового перерізу,

 

hопт= , м - для коробчатого перерізу,

де: М – максимальний згинальний момент, МПа· м; (із епюри рисунок 2.2.);

[σ]р – допустима напруга на метал, МПа;

δст, δкст – відповідно товщина вертикальної стінки для перерізу двотаврового і сумарна товщина двох стінок для коробчатого перерізу, м;

Звичайно товщина вертикальної стінки складає 6-12мм і визначається за формулою:

δст = , мм

 

δк ст = 0,5 δст

 

де: hmin- висота балки, мм;

Із двох найдених висот hmin і hопт треба вибрати найбільшу і округлити кратно 50мм, а деяких випадках кратно 100мм.

Звичайно h = .

Далі підбираються розміри поперечного перерізу балки зважаючи на Мизг і h.

Потрібний момент опору балки:

W= 3

де: М – максимальний згинальний момент, МПа· м;

[σ]р – допустима напруга на метал, МПа.

Потрібний момент інерції перерізу балки:

, м4

де: h- прийнята висота балки, м.

Момент інерції вертикального листа (стінки):

, м4

де: Іст – момент інерції стінки, м4;

δст - товщина вертикальної стінки, м;

hст- висота стінки, визначається із умови: hст = 0,95·h, м.

Потрібний момент інерції 2-х поясів:

, м4

Потрібна площа перетину поясу:

, м2

де: h1 – відстань між центрами поясів: h1= 0,975·h, м.

Товщина поясів звичайно складає 8 - 40 мм,

із умови місцевої стійкості:

, м

Ширина поясу дорівнює:

вп = , м

Із умови загальної стійкості .

За одержаними розмірами накреслити поперечний переріз балки, указати розміри.

h1 = h-δп hст = h-2δп

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.108 сек.)