Расчет и проектирование сварной раскосной фермы
Сварная ферма - конструкция, состоящая из системы стержней, собранных в узлах. Методика определения площади одного профильного проката. Порядок проверки на прочность швов, присоединяющих косынку к поясу. Расчет массы деталей из профильного проката.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.04.2018 |
Размер файла | 841,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Целью выполнения курсового проекта являются расширение теоретических знаний приобретенных при изучении темы ПМ «Расчет и проектирование сварных конструкций», закрепление, углубление, получение и развитие навыков по применению этих знаний для решения конкретных расчетно-конструкторских задач.
Задачами курсового проектирования являются приобретение навыков рационального расчета на прочность конструкции, ее элементов и сварных соединений; рационального конструктивного оформления сварных узлов; умение пользоваться научной, справочной литературой, ГОСТами и другой нормативной документацией.
Сварная ферма - это конструкция, состоящая из системы стержней, собранных в узлах таким образом, что стержни при работе испытывают только растяжение или сжатие, поэтому в сквозных конструкциях материал используется лучше, чем в балках со сплошной стенкой. Это является одним из преимуществ сквозных конструкций в виде решетчатых ферм по сравнению с балками со сплошными стенками, где присутствует изгиб.
В числе прочих преимуществ сварных ферм можно назвать их более меньшую массу по сравнению с клепаными конструкциями и балками со сплошными стенками, возможность соединения элементов различной толщины, широкое применение в различных областях народного хозяйства. Стержневые системы сварных ферм очень надежны, качественны и устойчивы. Они способны выдержать огромные нагрузки, в то время как на их изготовление идет сравнительно небольшое количество металла, что делает фермы экономически выгодными по сравнению с другими конструкциями.
По конструктивному признаку различаются фермы пространственные и плоские; пространственные в свою очередь могут быть одностенчатыми легкими и двустенчатыми тяжелыми. Легкие одностенчатые фермы применяют в качестве стропильных ферм, поддерживающих кровельное перекрытие зданий, а также в крановых мостах малой и средней грузоподъемности; тяжелые двустенчатые фермы - для несущей конструкции большепролетных железнодорожных мостов.
По способу изготовления фермы бывают сварными и клепаными. В настоящее время фермы изготовляются главным образом при помощи сварки и лишь монтажные стыки и соединения часто исполняются на заклепках и болтах.
По форме сечения различают фермы треугольные, раскосные, ромбические и полу раскосные.
Фермы применяются в железнодорожных и других мостах в качестве поддерживающих конструкций перекрытий различных сооружений (промышленных цехов, гражданских и общественных зданий, ангаров, эллингов и пр.), для остовов подъемных кранов и т.д.
В ближайшее десятилетие основным материалом для производства сварных конструкций будет оставаться сталь. Но в сварных конструкциях применяют также алюминий и его сплавы, а для изделий новой техники - молибден, ниобий, вольфрам, цирконий, тантал и другие тугоплавкие сплавы.
Разработка технологии сварки эти металлов, новых технологических процессов, сварочных материалов и процессов термической обработки сварных соединений требует основательной теоретической подготовки в области сварочных процессов.
В строительстве чаще всего применяют малоуглеродистые стали, к которым относятся стали с содержанием углерода до 0,25%, среднеуглеродистые стали с содержанием углерода от 0,23 до 0,35%. Углеродистые стали с большим содержанием углерода свариваются плохо и поэтому в сварных конструкциях почти не применяются.
В данном проекте будем производить проектирование сварной раскосной фермы, изготовленной из стали Ст3.
Ст3 группа А (ГОСТ-380-60) -малоуглеродистая сталь, обыкновенного качества; содержание углерода от 0,14 до 0,22%, применяемая чаще других в изготовлении сварных конструкций, т.к. эта сталь является хорошо свариваемой.
Конечная цель сварочного производства - выпуск экономичных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктивным формам, механическим и физическим свойствам тому эксплуатационному назначению и условиям работы, для которых они создаются. Обеспечение рациональных форм и определение оптимальных сечений элементов конструкций относится к задачам проектирования.
Таблица 1. Механические свойства сплава Ст3кп ГОСТ 380-88
Предел текучести у, кгс/мм2 |
Временное сопротивление ув, кгс/мм2 |
Относительное удлинение д, % |
|
не менее 22-24 |
не менее 37-49 |
не менее 23-26 |
1. Исходные данные
Рис. 1. Схема фермы
F1 = 6 т.с.
F2 = 5 т.с.
F3 = 5 т.с.
F4 = 15 т.с.
F5 = 8 т.с.
F6 = 20 т.с.
F7 = 3 т.с.
L = 16 м
D = h = 4 м
б = 45
2. Определение опорных реакций
?МА = 0 (1)
(2)
(3)
Проверка
(4)
опорные реакции посчитаны верно
3. Определение усилий в элементах фермы
Рис. 2. Сечения фермы
RAy = 29,25 т.с.;
RBy = 29,75 т.с.;
RAх = 3т.с.
Сечение 1-1
Рис. 3. Сечение 1-1
(5)
(6)
(7)
Сечение 2-2
Рис. 4. Сечение 2-2
(8)
(9)
(10)
Сечение 3-3
Рис. 5. Сечение 3-3
(11)
(12)
(13)
Сечение 4-4
Рис. 6. Сечение 4-4
(14)
(15)
(16)
Сечение 5-5
Рис. 7. Сечение 5-5
(17)
Сечение 6-6
Рис. 8. Сечение 6-6
(18)
Сечение 7-7
Рис. 9. Сечение 7-7
0 (19)
Сечение 8-8
Рис. 10. Сечение 8-8
(20)
Сечение 9-9
Рис. 11. Сечение 9-9
(21)
Таблица 2. Расчетные усилия элементов фермы
№ Элемента |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Геометрическая длина, м |
4 |
4 |
5,65 |
4 |
4 |
4 |
5,65 |
4 |
4 |
|
Усилие в элементе, тс |
-29,25 |
-29,25 |
41,78 |
-3 |
-6 |
-29,25 |
-11,78 |
34,5 |
8 |
Таблица 3
Верхний пояс «-» |
2 |
6 |
10 |
14 |
|
-29,25 |
- 29,25 |
- 32,75 |
- 32,75 |
||
Нижний пояс «+» |
4 |
8 |
12 |
16 |
|
3 |
34,5 |
34,5 |
0 |
4. Расчет элементов фермы
Расчет верхнего сжатого пояса
Таблица 4. Усилия верхнего пояса
N2 |
N6 |
N10 |
N14 |
|
-29,25 |
-29,25 |
-32,75 |
-32,75 |
Nmax = 32,75 т.с. = - 32750 кгс
Определяем требуемую площадь сечения.
Т.к. стержни сжаты, площадь сечения определяется из условия расчета на устойчивость.
(22)
Nmax - максимальное сжимающее усилие
ц = 0,5
(23)
уТ - предел текучести для стали Ст.3
уТ = 2200 кгс/см2
Кзп - коэффициент запаса прочности
Кзп = 1,5-1,7 = 1,5
Сечение состоит из двух уголков, поэтому необходимо определить площадь одного уголка.
(24)
Подбираем профильный прокат
Уголок 100Ч100Ч12, А = 22,8 см2
Јх = 2 Јх1 (25)
где Јх - момент инерции всего сечения относительно материальной оси,
Јх1 - момент инерции сечения относительно собственной оси, определяется по таблице сортамента. Jx1 = 208,90 см4
Jx = 2 * 208,90 = 417,80 см4
Јy = 2 (Јy1 + А * а) (26)
где Јy - момент инерции всего сечения относительно свободной оси,
Јy1 - момент инерции отдельной ветви относительно собственной оси, Јy1 = 208,90 см4
А - площадь сечения одной ветви, А = 22,8 см2
а - расстояние между осью всего сечения и собственной осью ветви.
a = z0 + S/2
Рис. 12. Сечение верхнего пояса
где z0 - расстояние от центра тяжести до наружней грани полки, z0 = 2,91 см
S - толщина косынки, для нагрузок до 40 тс S = 1 см
a = 2,91 + Ѕ = 3,41 см
Јy = 2 (208,90 + 22,8 * 2,91) = 550,50 см
Радиусы инерции сечения:
(27)
(28)
где - радиус инерции всего сечения относительно оси,
- радиус инерции всего сечения относительно оси,
Гибкости стержней:
(29)
(30)
(31)
где лx- гибкость стержня относительно оси x,
лy - гибкость стержня относительно оси y,
лпр - приведённая гибкость определяется для сквозных сечений,
лb - гибкость отдельной ветви относительно собственной оси, принимаем = 40.
lp - расчётная длина стержня, lp = lг = 4 м = 400 см - для верхнего пояса
лmax =
По определяется коэффициент продольного изгиба по таблице I приложения = 0,69
Сечение стержня проверяется на устойчивость
(32)
A - площадь всего сечения, А = 2 * А1 = 2 * 22,8 = 45,6 см2
Пояс недогружен на 29,03%, подбираем другой уголок
Подберём уголок 100Ч100Ч8, А = 15,60 см2
Jx1 = 147,19 см
Jx = 2 * 147,19 = 294,38 см
a = 2,75 + Ѕ = 3,25 см
Јy = 2 (147,19 + 15,60 * 3,25) = 395,78 см
Радиусы инерции сечения:
Гибкости стержней:
lp = lг = 4 м = 400 см
лmax =
По определяется коэффициент продольного изгиба по таблице I приложения,= 0,67
Сечение стержня проверяется на устойчивость
А = 2 * А1 = 2 * 15,60 = 31,20 см2
Пояс перегружен на 6,82%
Принимаем уголок 100Ч100Ч8
Расчет сечения нижнего растянутого пояса.
Таблица 5. Усилия нижнего пояса
N4 |
N8 |
N12 |
N16 |
|
3 |
34,50 |
34,50 |
0 |
(33)
Nmax = 34,50 т.с. = 34500 кгс
Определим площадь одного профильного проката
Подбираем профильный прокат.
Уголок 80Ч80Ч8, А = 12,30 см2
Jx1 = Јy1 = 73,36 см4 по таблице сортамента для уголка 80Ч80Ч8
z0 = 2,27 см - расстояние от центра тяжести до наружной грани полки,
Рис. 13. Сечение нижнего пояса
a = 2,27 + Ѕ = 2,77 см
Јy = 2 (73,36 + 12,30 • 2,27) = 202,56 см4
Jx = 2 · 73,36 = 146,72 см4
Радиусы инерции сечения:
Гибкости стержней:
lp = lг = 4 м = 400 см - для нижнего пояса
лmax =
150 - для поясов, данный уголок подходит для растянутого нижнего пояса. Принимаем уголок 80Ч80Ч8.
Расчет сечения сжатых опорных стоек
Таблица 6. Усилия в опорных стойках
N1 |
N17 |
|
29,25 |
-29,75 |
Nmax = -29,75 т.с. = -29750 кгс.
Подбираем профильный прокат и определяем требуемую площадь из условий расчета на устойчивость
Определим площадь одного профильного проката
Подбираем профильный прокат
Уголок 125Ч125Ч9, А = 22,00 см2
Јy1 = Jx1 = 327,48 см4 - по таблице сортамента для уголка 125Ч125Ч9
z0 = 3,40 см - расстояние от центра тяжести до наружной грани полки
a = 3,40 + Ѕ = 3,90 см
Јy = 2 (327,48 + 22,00 • 3,90) = 862,56 см4
Jx = 2 · 327,48 = 654,96 см4
Радиусы инерции сечения:
Гибкости стержней:
lp = 0,8·lг = 3,2 м = 320 см - для опорных стоек
лmax =
По определяется коэффициент продольного изгиба по таблице I приложения
= 0,84
Сечение стержня проверяется на устойчивость
А = 2 · А1 = 2 · 22,00 = 44,00 см2
Пояс перегружен на 9,76%
Принимаем уголок 125Ч125Ч9
Nmax = 48,50 т.с. = 48500 кгс
Подбираем профильный прокат и определяем требуемую площадь из условий расчета на прочность
Определим площадь одного профильного проката
Подбираем профильный прокат
Уголок 110Ч110Ч8, А=17,20 см2
Jx1 = Јy1 = 198,17 см4 по таблице сортамента для уголка 110Ч110Ч8
z0 = 0,73 см - расстояние от центра тяжести до наружней грани полки
S - толщина косынки, для нагрузок до 40 тс S = 1 см
a = 3,00 + Ѕ = 3,50 см
Јy = 2 (198,17 + 17,20 • 3,50) = 516,74 см4
Jx = 2 · 198,17 = 396,34 см4
Рис. 14. Сечение раскоса
Радиусы инерции сечения:
Гибкости стержней:
lp = 0,8·lг = 3,2 м = 320 см - для раскосов
лmax =
350 - для поясов, данный уголок подходит для растянутого раскоса. Принимаем уголок 110Ч110Ч8
Расчет сечения стоек.
Таблица 7. Усилия в стойках
N5 |
N9 |
N13 |
|
-6 |
8 |
-5 |
Nmax = 8 тс = 8000 кгс
Подбираем профильный прокат и определяем требуемую площадь из условий расчета на прочность
Определим площадь одного профильного проката
Подбираем профильный прокат
Уголок 50Ч50Ч3, А=2,96 см2
Јy1 = Jx1 = 7,11 см4 - по таблице сортамента
z0 = 1,33 см - расстояние от центра тяжести до наружней грани полки
a = 1,33 + Ѕ = 1,83 см
Јy = 2 (7,11 + 2,96 • 1,83) = 25,05 см4
Jx = 2 · 7,11 = 14,22 см4
Рис. 15. Сечение стойки
Радиусы инерции сечения:
Гибкости стержней:
lp = 0,8·lг = 3,2 м = 320 см - для стоек
лmax = 350 - для поясов, данный уголок подходит для растянутых стоек. Принимаем уголок 50Ч50Ч3
Таблица 8
Наименование элемента |
Номера элементов |
Тип сечения |
Площадь сечения, см2 |
|
Верхний пояс |
2, 6, 10, 14 |
100*100*8 |
15,60 |
|
Нижний пояс |
4, 8, 12, 16 |
80*80*8 |
12,30 |
|
Раскосы |
3, 7, 11, 15 |
110*110*8 |
17,20 |
|
Опорные стойки |
1, 17 |
125*125*9 |
22,00 |
|
Стойки |
5, 9, 13 |
50*50*3 |
2,96 |
5. Расчет и конструирование узлов фермы
Расчет узлов Б, Д
Таблица 9. Усилия в узлах Б и Д
Узел Б |
Узел Д |
|
N1 = -29,25 т.с |
N17 = 29,75 т.с |
|
N3 = -41,78 т.с. |
N15 = 42,50 т.с. |
Nmax = 42,50 т.с. = 42500 кгс
Расчёт суммарной длины шва:
(34)
k - катет шва,
k = 0,5 * S = 0,5 * 0,8 = 0,4 мм
Допускаемое напряжение металла шва
[уш] = к * [у] (35)
[уш] = л * [у] = 0,7 * 1466,66 = 1026,66 кгс/см2
N'i - усилие, действующее на элемент.
При составном сечении:
N'i = Nmax/2 (36)
При приварке равнополочных уголков:
(37)
где - длина нахлёстки,
- длина наиболее нагруженного флангового шва,
- суммарная длина фланговых швов,
(38)
где - длина лобового шва, = 11см
Размер косынки определяем графическим способом:
Рис. 16. Узлы Б, Д
lк = 54,38 см; bк = 57,27 см.
Швы, присоединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:
(39)
где - напряжение в металле шва, - допускаемое напряжение для металла шва, - длина шва, равная длине косынки, - количество швов, -усилие, стремящееся сдвинуть косынку относительно пояса.
Nk = 32,75 тс = 32750 кгс
Если косынка выступает за пояс, то заваривается 4 шва, т.е. n=4.
кгс/см2
Косынка 54,38 Ч 57,27 см
Расчет узлов И, К.
Таблица 10. Усилия в узлах И и К
Узел И |
Узел К |
|
N5 = - 6т.с. |
N13 = - 5т.с. |
Nmax = 6т.с. = 6000 кгс
Расчёт суммарной длины шва:
k = 0,7 * S = 0,7 * 0,3 = 0,21 см
= 5 см - длина лобового шва
Размер косынки определяем графическим способом:
Рис. 17. Узлы И, К
lк = 15 см; bк = 23,42 см;
Проверяем на прочность шов, присоединяющий косынку к поясу
Nk = Nmax = 6,00 тс = 6000 кгс
кгс/см2
Косынка 15 Ч 23,42 см
Расчет узла Г.
N7 = -11,78 т.с.; N11 = -6,78 т.с.; N9 = 8 т.с.
Nmax = 11,78 т.с. = 11780 кгс
Расчёт суммарной длины шва:
k = 0,5 * S = 0,5 * 0,8 = 0,4 мм
= 11см - длина лобового шва,
Размер косынки определяем графическим способом:
Рис. 18 Узел Г
lк = 36,40 см; bк = 25,47 см;
Проверяем на прочность шов, присоединяющий косынку к поясу
Nk = 11,78 тс = 11780 кгс
Косынка 33,28 Ч 23,92 см
Расчет узла Л
Узел Л
N9 = 8 т.с.
Nmax= 8 т.с.
Расчёт суммарной длины шва:
k = 0,7 * S = 0,7 * 0,3 = 0,21 см
= 5 см - длина лобового шва
Размер косынки определяем графическим способом:
Рис. 19. Узел Л
lк = 15 см; bк = 26,05 см;
Проверяем на прочность шов, присоединяющий косынку к поясу
Nk = Nmax = 8,00 тс = 8000 кгс
Косынка 15 Ч 26,05 см
Расчет узлов Ж, Е
Таблица 11. Усилия в узлах Ж, Е
Узел Ж |
Узел Е |
|
N3 = -41,78 т.с. |
N11 = -6,78 т.с |
|
N5 = -6 т.с. |
N13 = -5 т.с |
|
N7 = -11,78 т.с. |
N15 = 42,50 т.с. |
Nmax = 42,50 т.с. = 42500 кгс
Расчёт суммарной длины шва:
k = 0,5 * S = 0,5 * 0,8 = 0,4 мм
= 11см - длина лобового шва,
Размер косынки определяем графическим способом:
Рис. 20. Узлы Ж, Е
lк = 100,37 см; bк = 49,92 см.
Швы, присоединяющие косынки к поясам, проверяются на прочность:
Nk = 42.50 тс = 42500 кгс
Косынка 100,37 Ч 49,92 см
Расчет опорных узлов А, В.
Расчет ведем по максимально допустимым условиям.
Катет шва k = 0,5 * 0,9 = 0,45 см.
Площадь сечения опорной стойки А1 = 22,0 см2
Nmax1 = = 1466,66 * 22,0 = 32266,52 кгс.
Необходимая длина шва:
Длина фланговых швов:
lф = 69,84 * 0,3 = 20,95 см;
Величина нахлестки:
Определяем размеры опорной плиты:
Ширина опорной стойки: bп = 2 * 12,5 + 1 = 26 см.
Ширина опорной плиты: bпл = 1,2…1,5 * bп = 26 * 1,5 = 39 см.
Длина опорной плиты: lпл = 1…1,5· bпл = 1,2 * 39 = 46,8 см.
Толщина опорной плиты: Sпл = 1,6…4 см. Принимаем 4 см.
где: bпл - ширина плиты,
bп - ширина пояса,
lпл - длина плиты,
Sпл - толщина плиты.
Рис. 21. Опорные узлы А, В
6. Расчет массы фермы
Расчет массы деталей из профильного проката
(40)
где гпр - линейная плотность материала, определяется по таблицам сортамента,
lф - фактическая длина элемента, определяется по чертежу.
Данные расчёта заносятся в таблицу.
Таблица 11
№ |
Наименование |
Профиль проката |
Длина lф, м |
Масса 1м профиля гпр, кг |
Масса 1 детали, кг |
Кол-во, шт |
Масса всех деталей, кг |
|
1 |
Верхний пояс |
100Ч100Ч8 |
16,07 |
12,25 |
196,86 |
1 |
196,86 |
|
2 |
Нижний пояс |
80Ч80Ч8 |
16,07 |
9,65 |
155,08 |
1 |
155,08 |
|
3 |
Раскосы |
110Ч110Ч8 |
5,31 5,23 |
13,50 |
71,68 70,61 |
2 2 |
284,58 |
|
4 |
Опорные стойки |
125Ч125Ч9 |
3,83 |
17,30 |
66,26 |
2 |
132,52 |
|
2 |
Стойки |
50Ч50Ч3 |
3,83 |
2,32 |
8,89 |
3 |
26,67 |
|
Итого |
795,71 |
Расчет массы деталей из листового проката
(41)
где V - объём детали,
г - плотность материала.
Для стали г = 7,85 г/см3
(42)
где l - длина детали, b - ширина детали, s - толщина детали.
Таблица 12
Наим. |
Высота b, см |
Длина, l, см |
Толщина, S, см |
Объём V, см3 |
Плотность г, г/см3 |
Масса детали, кг |
Кол-во, шт. |
Масса всех деталей, кг |
|
Косынка |
57,27 |
54,38 |
1,0 |
3114,34 |
7,85 |
24,45 |
2 |
48,90 |
|
Косынка |
23,42 |
15,0 |
1,0 |
351,30 |
7,85 |
2,76 |
2 |
5,52 |
|
Косынка |
23,92 |
33,28 |
1,0 |
796,06 |
7,85 |
6,25 |
1 |
6,25 |
|
Косынка |
26,05 |
15,0 |
1,0 |
390,75 |
7,85 |
3,07 |
1 |
3,07 |
|
Косынка |
49,92 |
100,37 |
1,0 |
5010,47 |
7,85 |
39,33 |
2 |
786,66 |
|
Косынка |
28,78 |
46,8 |
1,0 |
1193,19 |
7,85 |
9,37 |
2 |
18,74 |
|
Плита |
39,0 |
46,8 |
4,0 |
7300,80 |
7,85 |
57,31 |
2 |
114,62 |
|
Итого: |
275,75 |
Расчет массы наплавленного металла
Мш = Vш * г (43)
где Vш - объём металла шва,
г = 7,85 г/см3
Vш = Аш * lш (44)
где Аш - площадь поперечного сечения наплавленного металла,
lш - суммарная длина швов одного катета.
Для углового шва без разделки кромок площадь сечения наплавленного металла подсчитывается по формуле:
(45)
где q - усиление шва, мм (принимаем q =1)
При к = 2,1 мм Аш = 4,41 мм2
к = 4 мм Аш = 12,2 мм2
к = 4,5 мм Аш = 14,85 мм2
№1 Н1 - Д 2,1
№2 Н1 - Д 4
№3 Н1 -Д 4,5
№4 Т1 - Д 2,1
№5 Т1 - Д 4
№6 Т1 - Д 4,5
Расчет длины швов
Таблица 13
№ шва |
Условн. обозн. |
Катет шва, мм |
Длина шва, см |
Кол-во швов, шт |
Длина всех швов, см |
|
№1 |
Н1 |
Д 2,1 |
18,03 20,59 53,65 23,81 |
4 2 4 2 |
72,12 41,18 214,6 47,62 Итого: 375,52 |
|
№2 |
Н1 |
Д 4 |
76,74 66 18,75 45,5 19,3 65,25 125,46 66,05 |
4 4 6 2 4 4 4 8 |
306,96 264 112,5 91 77,2 261 501,84 528,4 Итого: 2142,9 |
|
№3 |
Н1 |
Д4,5 |
67,85 30,98 |
4 4 |
271,4 123,92 Итого: 395,32 |
|
№4 |
Т1 |
Д 2,1 |
13,03 15,59 48,65 18,81 |
4 2 4 2 |
52,12 31,18 194,6 37,62 Итого: 315,52 |
|
№5 |
Т1 |
Д 4 |
55 66,74 18,75 45,5 8,3 57,25 125,46 55,05 |
4 4 6 2 4 4 4 8 |
220 266,96 112,2 91 33,2 229 501,6 440,4 Итого: 1894,43 |
|
№6 |
Т1 |
Д 4,5 |
55,35 18,48 |
4 4 |
221,4 73,92 Итого: 295,32 |
Расчет массы швов.
Таблица 14
Условн. обозн. |
Катет шва, см |
Площадь сечения шва, см |
Суммарная, длина шва, см |
Vш, см3 |
Г материала, г/см3 |
Масса всех швов, кг |
|
№1 |
0,21 |
0,044 |
375,52 |
16,52288 |
7,85 |
0,13 |
|
№2 |
0,4 |
0,122 |
2142,9 |
261,4338 |
7,85 |
2,05 |
|
№3 |
0,45 |
0,1485 |
395,32 |
58,70502 |
7,85 |
0,46 |
|
№4 |
0,21 |
0,044 |
315,52 |
13,88288 |
7,85 |
0,11 |
|
№5 |
0,4 |
0,122 |
1894,43 |
231,1205 |
7,85 |
1,81 |
|
№6 |
0,45 |
0,1485 |
295,32 |
43,85502 |
7,85 |
0,34 |
|
Итого: |
4,91 е |
Масса фермы:
М = Мпр +Мл +Мш = 795,71 + + 4,91 = 1076,37 кг
Процент массы швов от массы фермы:
(46)
Заключение
сварной ферма профильный стержень
1. В курсовой работе нами была рассчитана и спроектирована сварная раскосная ферма. Материал для фермы - сталь Ст3. Ст3 группа А (ГОСТ-380-60) -малоуглеродистая сталь, обыкновенного качества; содержание углерода от 0,14 до 0,22%, применяемая чаще других в изготовлении сварных конструкций, т.к. эта сталь является хорошо свариваемой.
Соединение элементов фермы осуществлялось РДС;
2. Были произведены расчеты опорных реакций фермы, путем составления уравнений статики, произведена проверка правильности их определения;
3. Определены усилия в элементах фермы с помощью аналитического метода - метода сечений: для этого ферму разделили на группы: верхний пояс, нижний пояс, раскосы, опорные стойки и стойки.
4. Произведен расчет и конструирование элементов ферм.
Были подобраны типы сечения, по таблице сортамента определен необходимый прокатный профиль. Произведены расчеты на прочность и устойчивость всех элементов фермы. Недогруз и перегруз всех рассматриваемых элементов, находится в пределах допуска (до 20%).
5. Рассчитана масса фермы, которая состоит из массы сварных швов, масса наплавленного металла и массы листового металла.
6. Также было рассчитано процентное соотношение массы швов к массе фермы, которое составила 0,45%.
Список литературы
1. Майзель В.С., Навроцкий Д.И. «Сварочные конструкции». М. «Машиностроение». 1969г.
2. Николаев Г.А. «Расчет сварных соединений и прочность сварных конструкций». М. «Высшая школа», 1965 г.
3. ГОСТ 8509-74. Сталь прокатная угловая равнополочная.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Ферма как система стержней из профильного проката или труб, соединенных в узлах. Материалы, необходимые для выполнения работ. Оборудование, инструменты и инвентарь. Требования качества выполненных работ. Выбор режима сварки. Технология выполнения швов.
контрольная работа [955,5 K], добавлен 20.02.2015Изготовление сварных конструкций. Определение усилий стержней фермы по линиям влияния. Проектирование количества профилей уголков. Подбор сечения стержней. Расчет сварных соединений. Назначение катетов швов. Конструирование узлов и стыков элементов ферм.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2014Описание сварной конструкции (фермы), ее назначение и обоснование выбора материала. Выбор и обоснование методов сборки и сварки, ее режима. Расчёт количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии. Методы контроля качества.
курсовая работа [512,7 K], добавлен 03.03.2015Предварительное определение проектной массы фермы крана и массы грузовой крановой тележки. Определение экстремальных значений полных расчетных усилий в стержнях фермы моста крана. Подбор сечений стержней фермы. Расчет стыка элементов пояса в узле.
курсовая работа [375,0 K], добавлен 24.12.2015Анализ технологичности детали. Характеристика процесса штамповки. Выбор способа получения заготовки. Разработка технологического процесса механообработки матрицы. Проектирование станочного приспособления и режущего инструмента. Расчёт диаметра фрезы.
курсовая работа [552,8 K], добавлен 07.11.2015Сварные фермы: назначение, нагрузки, классификация. Методы определения расчетных усилий в стержнях. Подбор сечений стержней ферм. Основные принципы конструирования и сборки сварных ферм. Решетчатые строительные металлоконструкции различного назначения.
дипломная работа [103,7 K], добавлен 27.02.2009Практические конструкторские расчеты узлов сварной фермы: промежуточный узел из парных уголков и проверка прочности стыка, прикрепление пояса к накладкам и к фасонкам с обеих сторон конструкции, опорный раскос и сопряжение стропильной фермы с колонной.
лабораторная работа [34,6 K], добавлен 01.12.2010Определение геометрических размеров колонны, выбор материала, оценка прочностных характеристик и анализ полученных результатов. Специфика конструкций, изготовленных из металлических деталей, соединенных сваркой. Преимущества сварных конструкций.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.05.2023Проектирование главной фермы мостового крана. Анализ вариантов проекта. Расчет усилий в отдельных стержнях фермы. Определение необходимых размеров поперечных сечений стержней, удовлетворяющих условиям выносливости, устойчивости и статической прочности.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.08.2010Проектирование сварной ступенчатой колонны промышленного одноэтажного здания для поддержания кровли и подкрановых путей, закреплена к фундаментальной опоре болтами жестко. Расчет верхней и нижней части колонны. Расчет и конструирование узлов колонны.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.02.2009Характеристика теплообменника с плавающей головкой (конструкция, размеры, рабочая среда). Выбор конструкционного материала. Расчет деталей на прочность и подбор стандартных или унифицированных деталей. Требования к изготовлению и параметры теплообменника.
курсовая работа [583,1 K], добавлен 21.03.2012Общая характеристика нагревательных печей. Печи для нагрева слитков (нагревательные колодцы). Тепловой и температурный режимы. Режимы термической обработки. Определение размеров печей. Печи для термической обработки сортового проката. Конструкция печей.
курсовая работа [44,3 K], добавлен 29.10.2008Краткое описание металлоконструкции крана. Выбор материалов и расчетных сопротивлений. Построение линий влияния. Определение расчетных усилий от заданных нагрузок в элементах моста, подбор его сечений. Расчет концевой балки, сварных швов, прогиба балки.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.06.2010Выбор рационального типа заготовки. Определение массы детали и нормы расхода металла на изготовление заготовки из проката, расчет ее стоимости. Исчисление цены изделия исходя их вес материала и сдаваемой стружки. Отходы сырья в процессе штамповки.
задача [49,3 K], добавлен 01.02.2011Определение главных напряжений в опасной точке, необходимые расчеты и порядок проверки их истинности. Расчет на прочность конструкций типа кронштейнов, подвесок, валов, элементы которых работают на равномерное растяжение, сжатие. Проектирование балки.
курсовая работа [311,9 K], добавлен 08.11.2009Расчет проушины шарнирного соединения типа "ухо-вилка", балочного кронштейна, болтов крепления и толщины подошвы. Методика проведения литьевых и сварочных работ, определение основных параметров технологических процессов. Расчет и параметры сварных швов.
курсовая работа [527,6 K], добавлен 18.07.2014Сварка как один из распространенных технологических процессов соединения материалов. Описание конструкции балки. Выбор и обоснование металла сварной конструкции. Выбор сварочного оборудования, способа сварки и методов контроля качества сварных соединений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Характеристика профилей, применяющихся при сооружении металлических конструкций. Критерии и обоснование выбора стана для проката профиля, необходимое оборудование и технология проката и калибровки. Методика расчета энергосиловых параметров прокатки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.11.2009Характеристика условий проектирования автомобильной дороги. Расчет нежесткой дорожной одежды на прочность. Расчет монолитных цементобетонных покрытий, параметров конструкций и элементов деформационных швов. Расчет морозоустойчивости дорожной одежды.
курсовая работа [613,1 K], добавлен 13.06.2014Особенности заклепочных соединений, типов заклепок, заклепочных швов. Понятие о сдвиге. Расчет заклепок на перерезывание. Основные критерии работоспособности при расчете деталей машин. Расчет прочных швов при осевом нагружении соединяемых элементов.
курсовая работа [1010,2 K], добавлен 01.10.2009