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
Σ QA=RA; (МН) Σ QA=RA; (МН) Σ QС=RA-Р1; (МН) Σ QD=RA-Р1-P2; (МН) Σ QB=RA-Р1-P2+RB; (МН)
До схеми 2. Σ QA=RA; (МН) Σ QС=RA-Р; (МН) Σ QB=RA-Р + RB; (МН)
До схеми 3. Σ Q = RA-qx; (МН) x = 0; х = x = l.
2.3.2.2 Побудова епюр згинальних моментів М: До схеми 1.
M
Σ MA=0; (МН·м) ∑ МС=RA·a; (МН·м) Σ MD=RA·(a + в)-Р1·в; (МН·м) Σ МВ=RA· l -P1(l -a)-P2[ l -(а+в)](МН·м)
До схеми 2.
М Σ MA= 0; (МН·м) ∑ МС = RA·a; (МН·м) Σ МВ = RA· l – P (l -a); (МН·м)
До схеми 3. Σ М= ; (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; δ ст, δ кст – 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: δ ст = , мм
δ к ст = 0, 5 δ ст
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= , м3 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; δ ст - 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-δ п hст = h-2δ п
|