- •Введение
- •1. Конструкционные материалы
- •1.1. Требования к материалам
- •1.2. Выбор марки стали
- •1.3. Сварочные материалы
- •2. Методы расчета
- •3. Расчетные случаи нагружения. Нормативные и расчетные нагрузки, их комбинации
- •3.1. Нормативные и расчетные нагрузки
- •3.2. Комбинации нагрузок
- •4. Величины нагрузок и расчетные схемы их приложения
- •4.1. Величины вертикальных нагрузок
- •4.1.1. Собственный вес пролетной части моста
- •4.1.2. Сосредоточенные неподвижные нагрузки
- •4.1.3. Сосредоточенные подвижные нагрузки
- •4.2. Расчетные схемы приложения вертикальных нагрузок
- •4.3. Величины горизонтальных нагрузок и расчетные схемы их приложения
- •4.3.1. Горизонтальные силы инерции при разгоне (торможении) крана
- •4.3.2. Сила перекоса моста
- •4.3.3. Давление ветра
- •5. Расчет размеров поперечного сечения пролетных балок с подтележечным рельсом по оси пояса
- •6. Расчет размеров поперечного сечения пролетной балки с рельсом над стенкой
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Расчет размеров поперечного сечения
- •6.3. Нагрузки от эксцентриситета
- •6.4. Прочность и устойчивость стенок
- •6.4.1. Стенка под рельсом
- •6.4.2. Свободная стенка
- •6.5 Расчет основной поперечной диафрагмы - рамы
- •6.6. Продольные ребра жесткости
- •7. Компоновочные схемы мостов
- •7.1. Общие принципы компоновки
- •7.2 Четырехколесные краны грузоподъемностью 5...50 т
- •7.2.1. Концевые балки
- •7.3. Краны грузоподъемностью 80...320 т
- •7.4. Строительный подъем пролетных балок
- •8. Рамещение ребер жесткости
- •8.1. Общие принципы
- •8.2. Обеспечение прочности подтележечного рельса
- •8.3. Проверка прочности верхнего пояса
- •8.3.1. Участок между диафрагмами
- •8. 3.2 Пояс над диафрагмой
- •8.3.3. Проверка выносливости пояса
- •8.3.4. Местная устойчивость стенок
- •8.3.5. Установка поперечных и продольных ребер жесткости
- •8.3.6. Конструктивные исполнения ребер жесткости
- •9. Сварные соединения элементов металлоконструкций
- •9.1 Общие положения
- •9.2. Стыковые соединения
- •9.3. Соединения с угловыми швами
- •9.3.1. Расчетные сечения соединений
- •9.3.2. Тавровые соединения
- •9.3.3. Нахлесточные соединения
- •10. Пример расчетов металлических конструкций
- •10.1. Исходные данные
- •10.2. Выбор материала конструкции
- •10.3. Расчетные нагрузки
- •10.3.1. Нагрузки от веса моста
- •10.3.2. Нагрузки от веса кабины и механизмов передвижения
- •10.3.3. Нагрузки от веса груза и тележки
- •10.4. Наибольший изгибающий момент от вертикальных нагрузок
- •10.5 Определение оптимальных размеров поперечного сечения пролетной балки
- •10 5.1. Расчет размеров в средней части пролета из условия обеспечения прочности
- •10.5.2. Расчет размеров в средней части пролета из условия обеспечения статической жесткости
- •10.5.3. Определение размеров поперечного сечения пролетной балки
- •10.6. Компоновочная схема моста
- •10.6.1. Балки
- •10.6.2. Компоновка механизма передвижения крана
- •10.6.3. Сопряжение пролетных балок с концевыми
- •10.8. Строительный подъем пролетных балок
- •10.9. Прочность пролетной балки при ее общем изгибе в двух плоскостях
- •10.10. Сварной шов, соединяющий накладку с концевой балкой
- •10.11. Сварной шов, соединяющий пояс со стенкой
- •11. Организация выполнения курсовой работы. Требования по объему и оформлению
- •11.1. Компоновочная схема
- •11.2. Сборочные чертежи металлоконструкций
- •11.3. Содержание и оформление текстовых документов
10.11. Сварной шов, соединяющий пояс со стенкой
При действии вертикальных сил на балку последняя изгибается в вертикальной плоскости, и между полкой и стенками возникают горизонтальные сдвигающие усилия, которые воспринимаются сварными швами. Касательные напряжения среза
(10.9)
Где SП=0,0059 м4 — статический момент брутто пояса балки; JБР=6,2·10-3 МПа — момент инерции брутто сечения балки (см. выше).
Подставляя численные значения в зависимость (10.9), получим:
Таким образом, прочность шва обеспечена.
11. Организация выполнения курсовой работы. Требования по объему и оформлению
Курсовое проектирование металлических конструкций на основании ранее выполнявшихся студентом графических и расчетных работ по черчению, начертательной геометрии, теории механизмов и машин, деталям машин, ГПМ призвано выработать навыки проектирования машины в целом и тем самым закончить общеинженерную подготовку будущего специалиста.
Практическая самостоятельная работа студента над темой курсовой работы будет эффективной только в том случае, если обучающийся твердо усвоит основные теоретические положения ранее изучавшегося лекционного материала, успешно выполнит расчетный и лабораторный практикумы. Курсовое проектирование способствует практическому закреплению ранее приобретенных знаний и навыков.
Характер работы в процессе курсового проектирования позволяет решать задачи студенческой научно-исследовательской работы. Хорошо подготовленные студенты могут выполнять реальные проекты, выдвигаемые производством.
Исходными данными для проектирования являются грузоподъемность, пролет моста, скорость подъема груза, скорость движения крана, группа режима работы крана по ИСО 4301/1, условия эксплуатации (работа на открытом воздухе или в отапливаемом помещении).
Кроме этих данных необходимо иметь:
- величину собственного веса моста;
- параметры грузовой тележки: собственный вес, число колес, размеры колеи и базы, распределение нагрузок на колеса;
- параметры привода механизма передвижения крана: число колес, их размеры, способ установки; типы, габариты и массы двигателей, редукторов, тормозов;
Тип, размеры и масса кабины машиниста, место ее установки принимаются по литературным источникам [2].
Рекомендуется следующий порядок проектирования.
1. В соответствии с заданием выбирается общая схема исполнения металлоконструкций моста крана.
2. Выбирается материал металлоконструкции, принимаются его расчетные характеристики.
3. Назначаются расчетные случаи нагружения и расчетные комбинации нагрузок.
4. Определяются величины вертикальных нагрузок для случая подъема груза в середине пролета моста, составляется расчетная схема приложения нагрузок.
5. Определяется величина максимального изгибающего момента в средней части пролета.
6. Рассчитываются оптимальные размеры поперечного сечения балки моста из условия обеспечения ее прочности при минимальном весе.
7. Рассчитываются оптимальные размеры поперечного сечения балки из условия обеспечения ее жесткости при минимальном весе.
8. Принимаются окончательные размеры поперечного сечения балки в средней части пролета.
9. В соответствии с размерами приводов механизмов передвижения крана принимаются конструктивно схема и размеры концевых балок и производится компоновка узлов сопряжения пролетных и концевых балок моста, привода механизма передвижения и кабины машиниста.
10. Уточняются окончательные размеры поперечных сечений пролетной балки в середине пролета и в опорном узле. Рассчитываются геометрические характеристики сечений.
11. Производится проверка прочности балки в середине пролета при совместном действии вертикальных и горизонтальных инерционных нагрузок при разгоне (торможении) крана.
12. Производится проверка прочности опорной части пролетной балки при совместном действии вертикальных нагрузок и силы перекоса крана.
13. Рассчитываются необходимые размеры для установки диафрагм и продольных ребер жесткости.
14. Производится расчет сварных и болтовых соединений.
15. Выполняются чертежи пролетной и концевой балок с учетом необходимости обеспечения строительного подъема пролетных балок.
16. Оформляется расчетно-пояснительная записка.
В процессе проектирования должны быть разработаны следующие документы:
• компоновочная схема стыковки балок моста и привода механизма передвижения крана;
• сборочные чертежи (2 листа формата А1) в соответствии с заданием на проектирование;
• спецификации сборочных единиц;
• расчетно-пояснительная записка.
В силу специфики проектирования как элемента учебного процесса в курсовой работе объединены такие элементы стадий разработки по ГОСТ 2.130—68, как эскизный, технический и рабочий проекты, что определяет особенности содержания и оформления документов.
Документы должны оформляться в соответствии со стандартами ЕСКД. Некоторые особенности оформления для учебного процесса приведены в стандарте предприятия СТП УПИ 1—96. Общие требования и правила оформления дипломных и курсовых проектов (работ). Екатеринбург: УГТУ 1996.
