Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет и конструирование сварных швов






МПа.

МПа.

где , - коэффициенты глубины проплавления

- коэффициенты условий работы шва

МПа - расчётное сопротивление по металлу шва(т.4.4[1]);

МПа - расчётное сопротивление по металлу границы сплавления;

МПа – временное сопротивление стали С245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20мм (т. 2.3 [1]);

Расчет ведем по металлу границы сплавления, так как

МПа > МПа.

Прикреплять элементы решётки из уголков к фасонкам рекомендуется двумя фланговыми швами.

 

Распределение усилий между швами по обушку и перу

Тип сечения k1 k2
y   x x     y   0.7   0.3

 

Значение коэффициентов, учитывающих распределение усилия в элементе между швами по обушку и перу уголка, принимаются обушок уголка К1 =0.7; перо уголка К2 =0.3;

 

Требуемые расчётные длины швов:

- по обушку ; по перу ;

Катетом шва следует задаваться, исходя из конструктивных ограничений:

- по обушку ; -по перу ,

Конструктивная длина шва мм. Полученные по расчёту длины швов округляем в большую сторону до размера, кратного 5 мм. Если по расчёту длина шва меньше 50 мм, то принимаем 50 мм. Расчёт швов удобно выполнять в табличной форме (таблица 6.)

Таблица 6 - Расчёт длин сварных швов

Элемент № стержня Сечение N, кН   Шов по обушку Шов по перу
 
 
,
,
,
,
мм мм мм мм мм мм
верхний пояс   125х10 0.1     0.03     0.02  
нижний пояс   90х8 358.5     119.6     61.52  
раскосы   125х10 409.4     136.6     70.25  
  50х5 186.9     74.8   4/5 41.90  
  63х5 55.1     22.1   4/5 11.82  
  63х5 39.6     15.9   4/5 8.49  
стойки   50х5 28.6     11.5   4/5 6.13  
  50х5 54.8     21.9   4/5 11.75  
  50х5 50.2     20.1   4/5 10.77  

3.5 Расчет и конструирование узлов ферм

По полученным длинам швов крепления раскосов и стоек определяем размеры фасонки. Стержни решётки не доводим до поясов на расстояние мм, но не более 80 мм, - толщина фасонки в мм. Для рассчитываемой фермы мм< 80мм, принимаем а=55мм.

Узел 1.

Длина сварных швов крепления стойки к фасонке . Принимаем . Расчётная длина швов , в расчёт включаем

Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий и

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:

Напряжения в наиболее нагруженных швах по перу уголков:

Узел 2.

Длина сварных швов крепления пояса к фасонке . Принимаем . Расчётная длина швов , в расчёт включаем

Сварные швы крепления пояса рассчитываем на совместное действие усилий и .

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам уголков:

Узел 4.

Узел проектируем на высокопрочных болтах М20 из стали 40X “селект”, для крепления поясов принимаем 4 листовых накладки сечением 125х10.

Прочность стыка проверяем по усилию

Площадь сечения стыка определяем с учетом ослабления поперечного сечения каждой накладки одним отверстием диаметром , тогда площадь нетто горизонтальной и вертикальной накладок:

;

Усилие воспринимаемое одной накладкой:

где - коэффициент условий работы;
Ry = 240 МПа – расчетное сопротивление стали С245 для листового проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 2 до 20мм (т. 2.3 [1]);

Средние напряжения в накладках:

Определяем несущая способность одной плоскости трения одного высокопрочного болта:

.

где Аbh =2.45 см2 –площадь одного болта нетто (т.5.5 [1]);

- расчетное сопротивление болтов растяжению;

-наименьшее временное сопротивление (т.5.7[1]);

- коэффициент условий работы при количестве болтов в стыке с одной стороны меньше n < 5 (т.5.3[1]);

-коэффициент трения для газопламенной обработки контактных поверхностей без консервации и контроля натяжения болтов по моменту закручивания (т.5.9[1]);

Для прикрепления одной горизонтальной накладки при одной плоскости трения число болтов по одну сторону от оси стыка:

, принимаем 4 болта М20.

Так как площадь ослабленного сечения накладки , то необходима проверка его прочности по следующей формуле:

где - расчетная площадь сечения;

- количество болтов в рассматриваемом сечении;

- общее число болтов на накладке по одну сторону от оси стыка.

Сварные швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно минимальной толщины

Узел 3.

Сечения накладок принимаем .

Прочность стыка проверяем по усилию:

Площадь сечения одной накладки с учетом ослабления одним отверстием:

Среднее напряжение в накладках:

т.к. условие не выполняется, то сечения накладок принимаем .

Площадь сечения одной накладки с учетом ослабления одним отверстием:

Среднее напряжение в накладках:

Принимаем те же болты, как и в узле 4. Усилие, воспринимаемое одной накладкой,

;

Требуемое число высокопрочных болтов для прикрепления одной горизонтальной накладки по одну сторону от оси стыка:

, принимаем 3 болта.

Для прикрепления вертикальных накладок в узле требуется такое же число болтов. Болты располагаем в 1 ряд.

Так как , то необходима проверка прочности ослабленного сечения.

Швы крепления фасонки к поясу принимаем конструктивно .

Узел 5.

Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку 18 см, по перу – 12.6 см. Принимаем . Расчеты на прочность не выполняем.

Узел 6.

Швы крепления пояса к фасонке рассчитываем на совместное действие продольных усилий в смежных панелях пояса и и узловой нагрузки F.

Расчётное сочетание загружений рамы - 11, 4:

,

Узловая нагрузка: .

По полученным при конструировании узла размерам фасонки длина швов крепления пояса составляет l = 62.7 см. Принимаем

Расчетная длина шва 1: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:

Расчетная длина шва 2: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:

Расчетная длина шва 3: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам:

.

Дополнительные напряжения от узловой нагрузки F:

где: - суммарная протяженность участков швов, передающих силу F.

Узел 7.

Швы крепления пояса к фасонке рассчитываем на совместное действие продольных усилий в смежных панелях пояса и и узловой нагрузки F.

Расчётное сочетание загружений рамы - 5, 6:

,

Узловая нагрузка: .

По полученным при конструировании узла размерам фасонки длина швов крепления пояса составляет l = 96 см. Принимаем

Расчетная длина шва 1: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:

Расчетная длина шва 2: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженном шве по обушку:

Расчетная длина шва 3: , поэтому в расчет включаем .

Напряжения в наиболее нагруженных швах по обушкам:

.

Дополнительные напряжения от узловой нагрузки F:

где: - суммарная протяженность участков швов, передающих силу F.

Узел 8.

Длина швов крепления пояса к фасонке составляет: по обушку 18 см, по перу – 12.6 см. Принимаем .Их прочность не проверяем, так как эти швы передают то же усилие, что и швы крепления стойки 3 к фасонке, длина которых меньше.

Соединительные прокладки.

Для обеспечения совместной работы уголков их необходимо соединить прокладками. Расстояние между прокладками должно быть не более 40i для сжатых элементов и 80i для растянутых элементов, где i – радиус инерции одного уголка относительно оси, параллельной плоскости прокладки. При этом в сжатых элементах ставится не менее двух прокладок. Ширину прокладок принимаем равной 60мм, длину - , толщину – 12мм, равной толщине фасонок.

 


[1]Если отношения нормативного веса покрытия к нормативному весу снегового покрова, то

[2] при






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.