Расчет устойчивости сварных конструкций - Курсовая работа

Она позволила внести корректные изменения в технологию производства с вытеснением клепаных конструкций и создать принципиально новые конструкции машин. Сварке подвергаются практически любые металлы и неметаллы в любых условиях - на земле, в воде, в Космосе. Зачастую сварка является единственно возможным способом создания неразъемных соединений конструкционных материалов и получения заготовок, максимально приближенных к форме и размером готовой детали или конструкции.Для конструкций применяются только стали, относящиеся к углеродистым, низколегированным и в небольших количествах - к среднелегированным сталям. В промышленности России применяют более 400 различных марок сталей, но для сварки узлов и конструкций применяют только около 40 марок прокатной стали. Для сварных узлов и конструкций применяются следующие группы сталей: · сталь конструкционная, углеродистая, обыкновенного качества, общего назначения, например от стали В Ст. · сталь конструкционная, углеродистая, качественная, например, сталь 10 (КП, ПС), сталь 20 (КП, ПС), сталь 35, сталь 15К, сталь 20К и др.; · сталь конструкционная, легированная, например, стали: 15Х, 20Х, 18ХГТ, 30ХГТ, 20ХГСА, 30ХГСА, 20ХН, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 12ГН2МФАЮ и др.;Все соединения элементов под сварку подразделяют на четыре основных вида: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное (Рис 1), а швы делят на два вида: стыковые и угловые. В поперечном сечении сварное соединение на шлифе имеет следующие четко выраженные зоны: металл шва, зона сплавления, зона термического влияния (ЗТВ), основной металл (Рис.2) . С точки зрения качества сварного шва соединения большой интерес представляет ЗТВ, которую и рассмотрим. Зона термического влияния - это участок основного металла около зоны сплавления, структура, свойства и ширина которого зависят от термического цикла, склонности к восприятию закалки и от свойств пластического деформирования при сварке. ЗТВ состоит из зоны перегрева - перегретого металла, нагреваемого до температур, близких к температуре плавления, и отличающейся значительным укреплением зерна и пониженной вязкостью; зоны нормализации,нагреваемой несколько выше температур критической точки и характеризуемой значительным измельчением зерна;зона неполной перекристаллизации (частичной нормализации) с максимальной температурой нагрева, характеризуемой неравномерностью структуры металла, наличием мелких зерен, образовавшихся при перекристаллизации, и более крупных, не изменившихся зерен: участок рекристаллизации характеризуется восстановлением приблизительно ревностных зерен из деформированных, созданных процессом прокатки металла.Затем зона неполной перекристаллизациипереходит в зону сплавления, далее - основной металл.Балки отличаются большой протяженностью швов, даже по длине ребер, которые бывают до 1,5 м, поэтому сварка их производится автоматами под флюсом или в защитном газе, или в смеси газов: аргон (85%) углекислый газ (15%) - это когда сталь легированная и повышенные требования к качеству сварки. Ребра жесткости в балках, как правило, свариваются с одной стороны и не по всему периметру торца ребра. Ребра в балке устанавливают для придания большей устойчивости стенке, высота которой бывает до 1 м и более. Назначение ребер - только придание жесткости, поэтому прочность сварных швов должна быть в пределах устойчивости ребра и излишние швы лишь ухудшат конструкцию избыточным нагревом и внутренними напряжениями. В балочных конструкциях не должно быть швов поперек балки, чтобы не создавать зону перегрева около шва от сварки, которая значительно ухудшит эксплуатационные качества.Гибкостью ? называется отношение свободной длины элемента lk радиусу инерции rпоперечного сечения гибкого элемента: (2) В направлении, где радиус имеет наименьшее значение, гибкость элемента наибольшая. Для конструкции, шарнирно закрепленной по концам (рис.2.1,а), свободная длина принимается равной длине стойки. Значения коэффициентов ?, СОГЛАСНОСНИП, определяют по таблице 1 в зависимости от гибкости элемента ?и от величины расчетного сопротивления R, которое принимается R?0,9 . Затем проектируют сечение, которое обозначим , находим в нем наименьшее значение момента инерции , наименьший радиус инерции , наибольшую гибкость и коэффициент , соответствующий значению .При разработке сварных конструкций необходимо обеспечить комплекс общих и специальных требований по точности, экономичности и рациональности. Каждая конструкция проходит три этапа: проектирование, изготовление и сборку (или монтаж). Проектирование начинается с вариантов компоновки возможных схем конструкции и заканчивается методами изготовления, сборки или монтажа. На этапе проектирования решают следующие вопросы: выбор варианта изготовления способов сварки, расчет качества и точности заготовок и конструкции в целом, возможность механизации сварочных процессов, технологическая простота деталей, заготовок с возможностью применения более производительных процессов изготовления (например, резка на ножницах, пробивка, вырубка на прессах произво

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.АНАЛИТИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Материалы сварных конструкций

1.2 Виды сварных швов и соединений

1.3 Типовые сварные конструкции

2.РАСЧЕТНО-ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет устойчивости стоек

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА