ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 43
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=
= 2683 * 
= 73783(
)
С учётом того, что размеры сечения вертикального листа 530 на 6. Определим момент инерции подобранного вертикального листа
= 
= 7444
Из вышеизложенного можно определить суммарный момент инерции горизонтальных листов
=
-
=73783 – 7444 = 66339
С другой стороны суммарный момент инерции горизонтальных листов записывается в следующем виде
=2
- это момент инерции горизонтального листа относительно собственной оси. Так как эта величина слишком мала то ею в расчётах можно пренебречь
=2*
*
,
– это расстояние между центрами тяжести горизонтальных листов.
Из этой формулы выражаем площадь поперечного сечения одного горизонтального листа.
=
= 
=
= 45,5 
Принимаем сечение горизонтального листа 455*10 мм
Определим уточнённое значение момента инерции подобранного сечения двутавровой балки
2
=
= 7444+ 2 *
= 73790
1.4 Определение эквивалентного напряжения
Находим наибольшее, нормальное напряжение в крайнем волокне балки
=
*
=
* 
= 1200
,
= 1200
* 100% = 0%
Расчётное напряжения соответствует допускаемому.
Определить касательное напряжение на уровне центра тяжести балки в опорном сечении
τ =
Q - это суммарная поперечная сила
Q =11,6
= 11600 кг
S - это статический момент половины площади сечения относительно центра тяжести балки.
S =
= 45,5 * 1 
+ 0,6 
=45,5 * 27 + 211 = 1228,5 + 211 = 1440
= 
= 
= 377
М = 3220000
Q = 4200т = 4200кг
Эквивалентные напряжения определяются на уровне верхней кромки вертикального листа. Нормальное эквивалентное напряжение в этом волокне балки вычисляется от изгибающего момента
=
=
* 
= 43,6 * 26,5 = 1155
Вычислим эквивалентное касательное напряжение в этом же волокне балки от поперечной силы
S =
= 1229
= 
= 
= 116,5 = 117
=
= 
= 1334025 + 41067 = 1173
Эквивалентное напряжение меньше наибольшего нормального напряжения что удовлетворяет условию, значит балка спроектирована верно.
1.5 Определение катета шва
Определение катета шва зависит от направления действия изгибающего момента и поперечной силы .
Вычислим катет шва в сжатой зоне К = 0,85 * Sв
К = 0,85 * 6 = 5,1см принимаем катет шва 5мм
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Описание конструкции
Балкой называют профиль конструктивных элементов, выполненный из черного металла. Ба́лка — линейный элемент несущих конструкций, опирающийся на оба конца (в отличие от консоли) и работающий преимущественно на изгиб. Изготавливаются различных сечений (тавровая, двутавровая, коробчатая балка и другие).
Применение балок
Балки применяются в машиностроении и строительстве как конструктивный элемент в форме бруса из стали·выполненные из широкополочных двутавров; ·сварные балки из листового проката; ·двутавровые балки переменного сечения. Балки применяют в различных перекрытиях, рабочих площадках, эстакадах, мостах, подкрановых балках и других конструкциях.
Уже давно и широко используется в строительстве двутавровые балки. Кроме того, двутавровая балка может выступать и как элемент дизайнерского оформления помещения. На сегодняшний день существует несколько видов двутавровых балок. Они могут быть изготовлены из металла или дерева, каждые из которых обладают определенными свойствами.
Классификация балок
По статической схеме различают однопролетные (разрезные), многопролетные (неразрезные) и консольные балки. Разрезные балки проще неразрезных в изготовлении и монтаже, нечувствительны к различным осадкам опор, но уступают последним по расходу металла на 10...12%. Неразрезные балки разумно применять при надежных основаниях, когда нет опасности перегрузки балок вследствие резкой разницы в осадке опор. Консольные балки могут быть как разрезными, так и многопролетными. Консоли разгружают пролетные сечения балок и тем самым повышают экономические показатели последних.
По типу сечения балки могут быть прокатными либо составными: сварными, клепаными или болтовыми. В строительстве наиболее часто применяют балки двутаврового сечения. Они удобны в компоновке, технологичны и экономичны по расходу металла.
Наибольший экономический эффект (при прочих равных условиях) может быть получен в тонкостенных балках. Хорошим критерием относительной легкости изгибаемого элемента служит безразмерное соотношение:
η = 3√ W2 / A3 ,
где W - момент сопротивления,
А - площадь сечения.
Рисунок 10 – Двутавровая балка
Для прямоугольного сечения с шириной b и высотой h, если принять для определенности отношение h/b равным 2...6, этот показатель составляет 0,38...0,55, а для отечественных прокатных двутавров - 1,25...1,45, т.е. в принятых условиях двутавр в 3...4 раза выгоднее простого прямоугольного сечения. Кроме двутавра применяют и другие формы сечений. Так, при воздействии на балку значительных крутящих моментов предпочтительнее применение замкнутых, развитых в боковой плоскости сечений, примеры которых показаны.
Экономическая эффективность сечений, таким образом, тесно связана с их тонкостенностью. Предельно возможная тонкостенность прокатных балок определяется не только требованиями местной устойчивости стенок, но и возможностями заводской технологии прокатки профилей. Местная устойчивость стенок составных сечений может быть повышена конструктивными мерами (постановкой
ребер жесткости, гофрированием стенок и т.п.).
Балка представляет собой конструктивный элемент сплошного сечения, предназначенный для работы на поперечный изгиб. Сварные балки обычно строят из трёх элементов: вертикального - стенки, и двух горизонтальных поясков, присоединяемых к стенке при помощи сварки, как правило, автоматической.
Общие требования по выполнению сварочных работ регламентируются руководящими документами или технологическими указаниями по сварке, разрабатываемыми проектировщиками или отраслевыми институтами по организации строительства. Эти документы конкретизируются применительно к малым размерам конструкций и их элементов в картах технологических процессов сборки и сварки, разрабатываемых, как правило, в организациях, осуществляющих заводское изготовление и монтаж металлических конструкций.
2.2 Материал конструкции
В соответствии с заданием двутавровая балка изготовлена из стали марки Ст 3 по ГОСТ 380-2005 «Сталь углеродистая обыкновенного качества» и ГОСТ 535- 2005 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества».
Сталь сваривается без ограничений всеми способами сварки, не склонна к трещинообразованию.
Сталь поставляется в виде листов или сортового проката.
Таблица 1 – Химический состав Ст 3 по ГОСТ 380-2005
Таблица 2–Механические свойства стали по ГОСТ 535-2005:
= 2683 * = 73783( )С учётом того, что размеры сечения вертикального листа 530 на 6. Определим момент инерции подобранного вертикального листа
= = 7444 Из вышеизложенного можно определить суммарный момент инерции горизонтальных листов
= - =73783 – 7444 = 66339 С другой стороны суммарный момент инерции горизонтальных листов записывается в следующем виде
=2 - это момент инерции горизонтального листа относительно собственной оси. Так как эта величина слишком мала то ею в расчётах можно пренебречь =2* * , – это расстояние между центрами тяжести горизонтальных листов.Из этой формулы выражаем площадь поперечного сечения одного горизонтального листа.
= = = = 45,5 Принимаем сечение горизонтального листа 455*10 мм
Определим уточнённое значение момента инерции подобранного сечения двутавровой балки
2 = = 7444+ 2 *
= 73790 1.4 Определение эквивалентного напряжения
Находим наибольшее, нормальное напряжение в крайнем волокне балки
= * = * = 1200 , = 1200 * 100% = 0%Расчётное напряжения соответствует допускаемому.
Определить касательное напряжение на уровне центра тяжести балки в опорном сечении
τ =
Q - это суммарная поперечная сила
Q =11,6
= 11600 кгS - это статический момент половины площади сечения относительно центра тяжести балки.
S =
= 45,5 * 1 + 0,6 =45,5 * 27 + 211 = 1228,5 + 211 = 1440 = = = 377 М = 3220000
Q = 4200т = 4200кг
Эквивалентные напряжения определяются на уровне верхней кромки вертикального листа. Нормальное эквивалентное напряжение в этом волокне балки вычисляется от изгибающего момента
= = * = 43,6 * 26,5 = 1155 Вычислим эквивалентное касательное напряжение в этом же волокне балки от поперечной силы
S =
= 1229 = = = 116,5 = 117 = = = 1334025 + 41067 = 1173 Эквивалентное напряжение меньше наибольшего нормального напряжения что удовлетворяет условию, значит балка спроектирована верно.
1.5 Определение катета шва
Определение катета шва зависит от направления действия изгибающего момента и поперечной силы .
Вычислим катет шва в сжатой зоне К = 0,85 * Sв
К = 0,85 * 6 = 5,1см принимаем катет шва 5мм
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Описание конструкции
Балкой называют профиль конструктивных элементов, выполненный из черного металла. Ба́лка — линейный элемент несущих конструкций, опирающийся на оба конца (в отличие от консоли) и работающий преимущественно на изгиб. Изготавливаются различных сечений (тавровая, двутавровая, коробчатая балка и другие).
Применение балок
Балки применяются в машиностроении и строительстве как конструктивный элемент в форме бруса из стали·выполненные из широкополочных двутавров; ·сварные балки из листового проката; ·двутавровые балки переменного сечения. Балки применяют в различных перекрытиях, рабочих площадках, эстакадах, мостах, подкрановых балках и других конструкциях.
Уже давно и широко используется в строительстве двутавровые балки. Кроме того, двутавровая балка может выступать и как элемент дизайнерского оформления помещения. На сегодняшний день существует несколько видов двутавровых балок. Они могут быть изготовлены из металла или дерева, каждые из которых обладают определенными свойствами.
Классификация балок
По статической схеме различают однопролетные (разрезные), многопролетные (неразрезные) и консольные балки. Разрезные балки проще неразрезных в изготовлении и монтаже, нечувствительны к различным осадкам опор, но уступают последним по расходу металла на 10...12%. Неразрезные балки разумно применять при надежных основаниях, когда нет опасности перегрузки балок вследствие резкой разницы в осадке опор. Консольные балки могут быть как разрезными, так и многопролетными. Консоли разгружают пролетные сечения балок и тем самым повышают экономические показатели последних.
По типу сечения балки могут быть прокатными либо составными: сварными, клепаными или болтовыми. В строительстве наиболее часто применяют балки двутаврового сечения. Они удобны в компоновке, технологичны и экономичны по расходу металла.
Наибольший экономический эффект (при прочих равных условиях) может быть получен в тонкостенных балках. Хорошим критерием относительной легкости изгибаемого элемента служит безразмерное соотношение:
η = 3√ W2 / A3 ,
где W - момент сопротивления,
А - площадь сечения.
Рисунок 10 – Двутавровая балка
Для прямоугольного сечения с шириной b и высотой h, если принять для определенности отношение h/b равным 2...6, этот показатель составляет 0,38...0,55, а для отечественных прокатных двутавров - 1,25...1,45, т.е. в принятых условиях двутавр в 3...4 раза выгоднее простого прямоугольного сечения. Кроме двутавра применяют и другие формы сечений. Так, при воздействии на балку значительных крутящих моментов предпочтительнее применение замкнутых, развитых в боковой плоскости сечений, примеры которых показаны.
Экономическая эффективность сечений, таким образом, тесно связана с их тонкостенностью. Предельно возможная тонкостенность прокатных балок определяется не только требованиями местной устойчивости стенок, но и возможностями заводской технологии прокатки профилей. Местная устойчивость стенок составных сечений может быть повышена конструктивными мерами (постановкой
ребер жесткости, гофрированием стенок и т.п.).
Балка представляет собой конструктивный элемент сплошного сечения, предназначенный для работы на поперечный изгиб. Сварные балки обычно строят из трёх элементов: вертикального - стенки, и двух горизонтальных поясков, присоединяемых к стенке при помощи сварки, как правило, автоматической.
Общие требования по выполнению сварочных работ регламентируются руководящими документами или технологическими указаниями по сварке, разрабатываемыми проектировщиками или отраслевыми институтами по организации строительства. Эти документы конкретизируются применительно к малым размерам конструкций и их элементов в картах технологических процессов сборки и сварки, разрабатываемых, как правило, в организациях, осуществляющих заводское изготовление и монтаж металлических конструкций.
2.2 Материал конструкции
В соответствии с заданием двутавровая балка изготовлена из стали марки Ст 3 по ГОСТ 380-2005 «Сталь углеродистая обыкновенного качества» и ГОСТ 535- 2005 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества».
Сталь сваривается без ограничений всеми способами сварки, не склонна к трещинообразованию.
Сталь поставляется в виде листов или сортового проката.
Таблица 1 – Химический состав Ст 3 по ГОСТ 380-2005
| Марка стали | Углерод | Марганец | Кремний | Сера | Фосфор |
| Ст3 пс | 0,14 – 0,22% | 0,40 – 0,65% | 0,05 – 0,15% | Не более 0,05% | Не более 0,04% |
Таблица 2–Механические свойства стали по ГОСТ 535-2005:
| Марка стали | Предел прочности  , кг/ | Предел текучести  , кг/ | Относительное удлинение % |
| Ст 3 | 38 - 39 | 25 | 26 |