Проектування зварних підкранових балок
Завдання на проектування
Розрахувати і спроектувати зварену підкранових балку, схема якої показана на малюнку 1.
Рис. 1. Розрахункова схема балки
Дано:
. Інтенсивність розподіленого навантаження ..................... q=20кН/м
. Величина зосередженої рухомого навантаження ............ .p=50кН
. Відстань між рухливими вантажами (колесами візка) d=2 м
. Довжина балки ............................................................. l=12 м
. Норма жорсткості балки від розподіленої і зосередженої навантажень:
- для балок довжиною до 14 м -
Введення
опора балка перетин
Балки - конструктивні елементи суцільного або зварного перетину, що працюють на вигин. Балки - входять до складу конструкцій машин і споруд. Вони являють собою основні елементи рам різного призначення, наприклад рами перекриття і мостів. Великі застосування мають балки кранів, вагонів, станин, а так само металевих каркасів будівель, двотаврові балки і коробчаті зі зміненим поперечним перерізом. Зварювальні двотаври доцільні й економічні. Вони дозволяють виготовити профілі з різними відносинами JХ/JУ, з різною шириною і товщиною вертикальних листів, а так само горизонтальних. Стійкість зварного двотавра високого номера. При проектування конструкцій зварних балок враховують такі вимоги: Жорсткість конструкції за умови найменшого умови балки. Розрахункові напруги в балці не повинні перевищувати допустимих значень. Вага балки, що задовольняють всім вимогам експлуатації, тим більш раціонально спроектована конструкція. Стійкість. Місцеву для окремих частин балки, а так само для всієї конструкції в цілому. Раціональність зварних виробі. З'єднання балок повинні бути технологічними у напоготові, то і є простими й економічними у виготовленні. Відповідно вимогам загальної компонуванні всієї споруди і машини, до складу яких як елемент входить розглянута балка. Балки застосовуються для конструкцій великої вантажопідйомності.
1. Вибір матеріалу підкранової балки
Вибір матеріалу підкранової балки проводиться залежно від розрахункової температури експлуатації і відповідно до вказівок СНиП по застосуванню сталей для сталевих конструкцій.
Для виготовлення двотаврової балки вибираємо сталь 09Г2С за ГОСТ 19282-73. Сталь 09Г2С конструкційна низьколегована для зварних конструкцій.
Таблиця 1. Хімічний склад сталі 09Г2С за ГОСТ 19282-73
Маркас% Si% Mn% Ni% S% P% Cr% N% Cu% As% Fe% 09Г2СДо 0,120,5-0,81,3-1, 7до 0,3 0,04До 0,035До 0,3 0,008До 0,3 до 0,08? 96-97
Таблиця 2. Механічні властивості сталі 09Г2С за ГОСТ 19282-73
МаркаТолщіна прокату, ммРасчетн. сопр. при розтягуванні, МПаПредел плинності, МПаПредел міцності, МПа 09Г2С21-32290305460
. Визначення розрахункових навантажень і побудова ліній впливу реакцій опор, згинальних моментів і поперечних сил
Так як на балці є рухливий вантаж, то для визначення розрахункових навантажень проводиться побудова ліній впливу реакцій опор, згинальних моментів і поперечних сил в характерних перетинах балки.
Лінії впливу реакцій опор згинальних моментів
Лінії впливу реакцій опор поперечних сил
Визначаємо опорні реакції:
кН.
Характ. сеченіяІзгібающій моментПоперечная сілаУmaxМр== P? yi, кН? ммMq== qw кН? мм
кНУmaxQр=
=P? yi
кНQq== qw, кНQ=Q, кН00001921202120,1l - 1,08-97-130-2270,991961870,2l - 1,92-172-230-4020,890721620,3l - 2 , 52-222-302-5240,788481360,4l - 2,88-248-346-5940,686241100,5l - 3-250-360-6100,583083
3. Визначення розмірів поперечного перерізу балки
Підбір перерізу балки проводиться з умови її міцності при роботі на поперечний вигин по максимальному моменту M і максимальної поперечної навантаженні Q залежно від допустимої напруги [? p] або розрахункового опору R. Однак спочатку вибирається висота перерізу балки h.
Висота перерізу балки визначається з двох умов:
жорсткості; hж
<...
