Расчет и проектирование сварной подкрановой балки - Курсовая работа

Балка применяется при строительстве более широких пролетов зданий она существенно сокращает вес всей конструкций, стоимость производства и увеличивает рентабельность проектов строительства. Сварная балка (двутавр) может различаться толщиной стенок и полок, по расположению граней полок, по назначению, по техническим характеристикам и по типу производства. Использование сварной двутавровой балки представляет из себя решение задачи сокращения емкости металла металлической конструкции, а также общее сокращение числа изделий из металла использованных при строительстве. Применение конструкций, в основе которых лежит сварная балка, позволяет изготавливать недорогие и надежные строительные объекты. Сварная балка производится на линии сварки под флюсом, с использованием современного оборудовании.Разработать конструкцию сварной подкрановой балки пролетом L со свободно опертыми концами. Балка нагружена равномерной нагрузкой от собственного веса q и вторая сосредоточенными грузами F(от веса тяжести тележки груза), которые могут перемещаться по рельсам сечением 50x50 мм. Наибольший прогиб балки f от сосредоточенных грузов не должен превышать 1/500 от L. Допускаемое напряжение в подкрановых балках []р с учетом марки стали и коэффициентом усилия работы m и перегрузки n. Свариваемость стали по величине эквивалента углерода определяют по формулеМаксимальные ординаты yi max линий влияния для различных сечений xi определяется по формуле: yi max= xi (2.1) где xi - координата рассматриваемых сечений, м По полученным данным строим линии влияния моментов изгиба.Изгибающие моменты в указанных сечениях балки от равномерно распределенной нагрузки Mq, КНМ, определяют по формуле: Miq = (2.3)Суммарные величины изгибающих моментов в сечениях балки от сосредоточенных сил и равномерно распределенной нагрузки M?, КНМ, определяют по формуле: MI? = Mif Miq (2.4)По полученным данным строят линии влияния поперечной силыПоперечные силы в указанных сечениях от равномерно распределенной нагрузки Qq, КН, определяют по формуле: Qiq= (2.7)Суммарное значение поперечных сил в указанных сечениях от сосредоточенной силы и равномерно распределенной нагрузки QI?,КН, определяется по формуле: QI? = Qif Qiq (2.8)Наименьшую высоту балки из условия норм жесткости hж, мм определяют по формуле: hж = (2.9) где: а - координата перемещения груза, м. Уточненное значение допускаемого напряжения , Н/мм2, определяют по формуле: = ; МПАТребуемую высоту из условия ее наименьшей массы определяют по формуле: (2.10) где - толщина верхней стенки, см Для дальнейшего расчета принимают большее из двух полученных значений h, мм Принимают высоту h= 910 ммТребуемый момент сопротивления балки Wtp, мм определяют по формуле: (2.13) мм3 Осевой момент инерции вертикального листа Jxв, мм относительно оси X определяют по формуле: Іхв = (2.15) Требуемую площадь поперечного сечения горизонтального пояса Аг определяют по формуле: Аг= (2.17) где - расстояние от центра тяжести горизонтального листа до центра тяжести балки, ммНаибольшее нормальное напряжение в волокнах балки наиболее удаленных от центральной оси , МПА определяют по формуле: (2.18) где Ymax - расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленных волокон балки, мм.Касательное напряжения на уровне центра тяжести балки в опорном его сечении, где поперечная сила имеет максимальное значение н/мм2 определяют по формуле.Эквивалентное напряжение определяется на уровне верхней кромки вертикального листа в зоне резкого изменения ширины поперечного сечения.Чтобы обеспечить местную устойчивость сечения балки, приваривают ребра жесткости. Ширину ребра жесткости, вр, мм, определяют по формуле Толщину ребер жесткости Sp, мм определяют по формуле: Sp Нормальное напряжение в верхнем волокне вертикального листа (пояса) определены ранее н/мм2 Местное напряжение ?т, н/мм2 вызванное сосредоточенной нагрузкой F определяют по формуле: ?т (2.27) где:-коэффициент, учитывающий режим работы балкиПоясные швы соединяют горизонтальные листы с вертикальными. Принимают катеты верхних и нижних поясов в пределах К Касательные напряжения в нижних поясных швах ?н МПА, определяют по формуле: (2.30) Касательные напряжения в верхних поясных швах, при этом учитывают приваренный к данному поясу рельс ?в, МПА определяют по формуле: (2.31) uде SB - статистический момент сечения верхнего горизонтального пояса совместно с приваренным к нему рельсом, относительно центра тяжести сечения балки, мм2. мм мм3 н/мм2 К касательным напряжениям найденным в верхних поясных швах необходимо добавить касательные напряжения вызванные перемещающейся сосредоточенной нагрузкой ?F МПА, определяют по формулеОпорные части балки конструируют в форме выпуклых плит. На одной из них балка имеет продольную подвижность, на другой она закреплена от продольного смещения болтами или штырями. Принимают а=330мм где:-Толщина плиты у концевой части, ммБалка состоит из трех листовых элементов. При сборке нужно обеспечить симметрию и взаимную перпендикулярность полок и стенки, при сжатии их друг к другу и

Содержание

Введение

1. Данные для расчета

2. Расчет конструкции

2.1 Построение линий влияния и определение величины изгибающего момента для различных сечений балки от веса тяжести

2.2 Определение изгибающих моментов в указанных сечениях балки от равномерно распределенной нагрузки

2.3 Определение суммарных изгибающих моментов

2.4 Построение линий влияния поперечной силы в сечениях балки от сосредоточенной нагрузки

2.5 Определение поперечных сил в сечениях балки от равномерно распределенной нагрузки

2.6 Определение суммарных поперечных сил

2.7 Расчет номинальной высоты балки из условия норм жесткости

2.8 Расчет высоты балки из условия ее наименьшего сечения

2.9 Расчет ширины горизонтального пояса балки

2.10 Проверочный расчет подобранного сечения балки

2.10.1 Определение наибольшего нормального напряжения в волокнах балки, наиболее удаленных от центральной оси

2.10.2 Определение касательного напряжения на уровне центра тяжести балки

2.10.3 Определение эквивалентного напряжения в сечении балки

2.11 Расчет балки на местную устойчивость

2.12 Расчет поясных швов

3. Конструирование опорных узлов балки

4. Краткая технология изготовления балки

Список используемой литературы

Балка применяется при строительстве более широких пролетов зданий она существенно сокращает вес всей конструкций, стоимость производства и увеличивает рентабельность проектов строительства. Сварная балка двутавровая - прекрасное решение для строительства Краснодара.

Сварная балка (двутавр) может различаться толщиной стенок и полок, по расположению граней полок, по назначению, по техническим характеристикам и по типу производства.

Балка двутавровая - сварная конструкция, из листов стали, которая по форме схожа с горячекатаной балкой. Качество балки сварной контролируется ГОСТОМ 23118-99. По форме и размерам сечения двутавра соответствуют ГОСТ 26020-83. Кроме того по индивидуальным чертежам и эскизам могут производиться двутавровые сварные балки специальных размеров.

Использование сварной двутавровой балки представляет из себя решение задачи сокращения емкости металла металлической конструкции, а также общее сокращение числа изделий из металла использованных при строительстве. Применение конструкций, в основе которых лежит сварная балка, позволяет изготавливать недорогие и надежные строительные объекты.

Сварная балка производится на линии сварки под флюсом, с использованием современного оборудовании. Что обеспечивает высокие технические характеристики балки

Применение

Двутавровая балка востребована при строительстве промышленных и жилых, сельскохозяйственных зданий, объектов. Кроме того сварная двутавровая балка используется в перекрытиях, рабочих площадках, подкрановых балках, эстакадах и мостах, других металлических конструкциях. Использование двутавровой балки в широких пролетах промышленных объектов отличается высокой эффективностью. Это позволяет избежать повышенных нагрузок на несущие конструкции, экономя при этом металл

Основное преимущество использования сварной балки - это снижение стоимости и сроков монтажных работ

Преимущества сварной двутавровой балки для строительства: Возможность применения различных типов стали

Снижение массы металлоконструкции на 10%

Заказ при равной цене сварной балки различной длины

Использование нестандартной длины и формы

Надежность

На сегодняшний день балка сварная двутавровая может принадлежать к одному из следующих типов: Сварная балка двутавровая колонная

Сварная балка для подвесных путей

Сварная двутавровая балка нормальная

Балка сварная широкополочная

Балка сварная двутавровая с параллельными гранями полок

Балка сварная для армирования шахтных стволов.

Балка двутавровая с уклоном граней полок