Курсовая работа: Расчет консольной фермы

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Количество циклов нагружения:N=2∙106.
Ферма нагружена в усилиями Р=4 кН, приложенных в узлах верхних поясов, и подвижной нагрузкой Q=30 кН перемещающейся по верхнему поясу между узлами 5 и 45.
Расстояние между поясами h = 1,5 м,
Расстояние между стойками d = 1,8 м,
Пояса фермы выполнены из проката двутаврового профиля, раскосы и стойки выполнены из равнополочных уголков. Сопряжение решетки с поясами осуществляется с помощью косынок.
Рисунок 1- Расчетная схема консольной фермы

1. Рассчитать минимальные сечения стержней, входящих в узел 4 из условия статической прочности.
2. Рассчитать минимальные сечения стержней входящих в узел 4 из условия усталостной прочности.
3. Спроектировать сварное соединение крепления решетки к косынке.
4. Спроектировать сварное соединение крепления косынки к поясу.
1.1 РАСЧЕТ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ И РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ

Усилия в стержнях можно определить методом рассечения фермы.
(Рисунок 2). Рассекаем между узлами 1’ и 2’. Отбрасываем левую часть. Заменяем соединения усилиями. Получим два уравнения равновесия момента.
Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:
1.2 РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЕЙ

Расчет на прочность элементов, подверженных центральному растяжению или сжатию силой N, следует выполнять по формуле:
откуда минимальное значение площади поперечного сечения :
где gс - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1.
- расчетное сопротивление по пределу текучести;
где - коэффициент надежности по материалу проката, принимаемый по табл. 2* СНиП II-23-81 (в соответствии с ГОСТ 27772-88): ;
Для материала С375 МПа (табл. 51* СНиП II-23-81), откуда:
Принимаем в соответствии табл. 51* СНиП II-23-81
Подставим усилия от стержней (1’2, 02, 1’2’) в формулу для нахождения площади поперечного сечения, получим:
Для поясов возьмем большую площадь сечения. Прокат для верхних и нижних поясов берем одинаковые.
Примем двутавр (ГОСТ 26020-83) №50 с F=100 см .
Примем уголок (ГОСТ 8509-93) №6,3 (63´63´6) с F=7,28 см .
Расчет на усталость следует производить по формуле
где Rn =108 МПа– расчетное сопротивление усталости, принимаемое по табл. 33 СП 53-102 2004 в зависимости от временного сопротивления стали и групп элементов конструкций, приведенных в табл. Р.1 СП 53-102 2004 (в нашем случае конструкция относится к седьмой группе элементов);
a — коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений n, принимаемый при n ³ 3,9 · 106 равным a = 0,77 и вычисляемый при n < 3,9 · 106 по формулам:
a = 0,064 (n / 106)2 - 0,5 (n / 106) + 1,75
a = 0,07 (n / 106)2 - 0,64 (n / 106) + 2,2.
Для нашей конструции с n=2∙106 рассчитываем по второй формуле:
a=0,07(n/106)2-0,64(n/106)+2,2=0,07(2∙106/106)2-0,64(2∙106/106)+2,2=1,2;
gn – коэффициент, определяемый по табл. 33 СП 53-102 2004 в зависимости от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений r = Nmin/Nmax. При разнозначных напряжениях коэффициент асимметрии напряжений следует принимать со знаком "минус".
Расчет наибольшего усилия проведен в пункте 1 (нагрузка Q смещена максимально вправо)
Расчет минимального усилия Nmin (нагрузка Q смещена максимально влево – на узел 5’) :
Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:
Рассчитаем на усталость верхний пояс:
Коэффициент асимметрии напряжений ;
Согласно табл. 34 СП 53-102 2004 при 0 < r £ 0,8 выбираем формулу для расчета коэффициента gn:
Так же при расчете на выносливость должно выполняться условие:
где Ru=480 МПа - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению (табл.В.5 СП 53-102 2004);
-коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению;
Согласно Пункт 4* СНиП II-23-81 =1,3.
588 369 МПа, условие не выполнено. В формулу расчета на усталость подставим 369 МПа.
smax=Nmax/A1’2’=3044400/ 10000 = 304МПа;
304 /369= 0,82 £ 1, условие выносливости выполняется.
Рассчитаем крепление раскоса 21’ к косынке (рис. 4). В качестве способа сварки выберем ручную дуговую сварку по ГОСТ 5264-80, выберем электроды Э50А ГОСТ 9467-75 (табл.Г.1 СП 53-102 2004) для группы 1.
Длину швов крепления уголков найдем из условия прочности углового шва:
k – катет шва, принимаем из условия kmax=0,9t=0,9∙6=5,4 мм и kmin=4 мм. Принимаем k=5мм;
b - коэффициент для нахождения расчетной высоты шва, принимаем для расчета по Ме шва bf=0,7 и для расчета по зоне сплавления bz=1;
Rw – расчетное сопротивление ме шва срезу, по металлу шва принимаем Rwf=215МПа (табл. Г.2 СП 53-102 2004), по металлу зоны сплавления Rwz=0,45∙Run=0,45*490=220 МПа.
Максимальная длина углового шва lmax=85*k*b=85*5*0,7=297 мм.
Минимальная длина шва Lmin=4k=4*5=20 мм, но не менее 40 мм.
Принимаем длину шва 319 мм, и найдем длины фланговых швов. Так как центр тяжести сечения уголка находится не посередине ширины элемента, то шов, расположенный ближе к центру тяжести, воспринимает большую нагрузку, чем шов, расположенный дальше от центра тяжести (см рис. 3). Считается, что усилия, приходящиеся на швы, будут обратно пропорциональны расстояниям их от центра тяжести сечения и могут быть получены по формулам, подставив значения в которые значения b=63 мм и =17,8мм, найдем :
Рис. 4 - Крепление решетки к косынке

Требуется рассчитать крепление косынки к поясу в узле 1’. Примем толщину косынки 8 мм. Максимальное значение катета:
где –наименьшая толщина соединяемых элементов.
Минимальное значение катета определим по табл. 35 СП 53-102 2004:
k=4 мм, принимаем катет шва равным 8 мм.
Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям:
SY=0 – следовательно усилия в раскосах должны быть разных знаков. SХ=0 – следовательно горизонтальные швы срезаются силой Т=N1cosa+N2cosa (формула 18.7, [2]),
Найдем усилие в стержне 01’: рассечем между узлами 0 и 1 (рис. 6), составим уравнение SY=0= –45Р – Q – 01’sina
01’= (–45Р – Q) / sina = (–45*4 – 30) / sin590= - 344993 H – знак “минус” для случая, когда вектор силы направлен в сторону, противоположную той, которая указана на рисунке 5.
Т=240235*cos59 + 344993 cos59 = 301414 Н
где - расчетная длина шва и N = Т.
Для первого случая (сечение по металлу шва):
Для второго случая (сечение по границам металла шва):
Максимальная длина углового шва lmax=85*k*b=85*8*0,7=476 мм.
Минимальная длина шва Lmin=4k=4*8=32 мм, но не менее 40 мм.
Произведем расчет стыкового соединения верхнего пояса (стык в стержне 1’2’). Соединение выполним при помощи накладок, изображенных на рисунке 7.
Из условия прочности на растяжение найдем толщину накладок d:
где l3= 400 мм , l2 = 160 мм – ширины боковой и верхней накладок; приняты из габаритов двутавра и условия беспрепятственного доступа и проведения сварки.
d≥ 1’2’/(2(l2 + l3) Ry) = 3044400/(2(400+160)345) = 7 мм, примем d = 8 мм. Зная толщину накладки, примем катет нахлесточного шва k = 8 мм. Примем сварку без разделки кромок, тип шва Н1.
Расчет по металлу границы сплавления:
lw z≥ 3044400/(8∙1 ∙220) = 1729 мм.
lw f≥ 3044400/(8∙0,7 ∙215) = 2528 мм.
Длину фланговых швов боковых и полочных накладок примем одинаковыми:
(l1 - 50)/2= (lw - 2(l2 + l3))/8 = (2530 - 2(160 + 400))/8 »176 мм, примем lф = 180 мм. Длины всех швов удовлетворяют условиям: минимальная длина шва Lmin=4k=4*8=32 мм, но не менее 40 мм и максимальная длина шва Lmax= 85k bf = 85∙0,7∙8 = 476 мм.
Размер нахлестки не должен быть меньше пяти толщин самого тонкого из свариваемых элементов:
Lнахл min = 5*8 = 40 мм. Полученный результат (180 мм) удовлетворяет этому условию
Между торцами стыкуемых элементов поясов ферм, перекрываемых планками, следует оставить зазор не менее 50 мм, для того чтобы уменьшить сварочные напряжения.

Название: Расчет консольной фермы
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа
Добавлен 15:33:06 05 апреля 2011 Похожие работы
Просмотров: 910
Комментариев: 14
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Расчет консольной фермы
Книга На Тему Социология
Написать Сочинение Мотив Одиночества В Лирике Лермонтова
Реферат: Уральский федеральный округ
Сочинение Моя Комната 7 Класс
Доклад: Эразм Роттердамский
Мини Сочинение План Написания
Практическое задание по теме Бензол как растворитель
Курсовая работа по теме Методы оценки обыкновенных акций
Реферат по теме Автоматизированная система управления взрывоопасным технологическим процессом
Эмоциональное Развитие Курсовая
Реферат: Panama Essay Research Paper
Реферат: Негри, Антонио
Курсовая Работа На Тему Политика Как Призвание И Профессия
Философские Взгляды Фомы Аквинского Реферат
Контрольная работа по теме «Безграничность потребностей. Ограниченность ресурсов. Проблема выбора в экономике. Альтернативные издержки. Ресурсы как факторы производства».
Реферат: Производство фундамент экономики
Что Способно Изменить Человека Сочинение Вступление
Дипломная работа по теме Разработка производственной программы цеха машиностроительного предприятия
Дипломная работа по теме Налогообложение доходов физических лиц
Реферат Техника Передачи Эстафетной Палочки
Реферат: Покушение на Александра II
Курсовая работа: Громадянське суспільство, його місце у правовій системі держави
Реферат: Макроэкономический аспект переходного периода в экономике России