Введение. 2. 1 Построение линий влияния и определение величины изгибающего момента для различных сечений балки от веса тяжести
 Скачать 5.86 Mb.
|
|
Содержание 1. Введение 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 2.11 Расчет балки на местную устойчивость 2.12 Расчёт поясных швов 3. Конструирование опорных узлов балки 4. Краткая технология изготовления балки 1. Введение Балка представляет собой конструктивный элемент сплошного сечения, предназначенный для работы на поперечный изгиб. Балки применяют в различных перекрытиях, рабочих площадках, эстакадах, мостах, подкрановых балках и других конструкциях. Сплошностенчатые балки находят наиболее широкое применение для небольших пролётах при больших нагрузках. В случаях больших пролётов и малых нагрузках рациональнее использовать сквозные балки или фермы, так как получаемая в данном случае экономия метала более существенна, чем увеличение трудоёмкости. Сварные балки обычно строят из трёх элементов: вертикального - стенки, и двух горизонтальных поясков, присоединяемых к стенке при помощи сварки, как правило автоматической (Рисунок 1). Возможны и другие конструктивные решения составных балок (Рисунок 2).  В настоящее время широко применяют сквозные (перфорированные) двутавровые балки. Балки разделяют по способу соединения элементов на сварные и клёпаные. Наибольшее распространение получили сварные балки, так как они более экономичны по расходу металла и менее трудоёмкие при изготовлении. Клепаные балки применяют редко, как правило, для конструкций работающих в условиях тяжёлых динамических нагрузок. Составные балки могут изготавливаться из элементов с разными марками стали. Наибольший эффект достигается при использовании в растянутых элементах высокопрочной стали. Система несущих балок, образующих конструкцию перекрытий, рабочих площадок, проезжей части мостов и других конструкций, называется - балочной клеткой. Балочные клетки могут быть трех типов: упрощенные, нормальные и усложнённые. В упрощенной балочной клетке нагрузка на покрытие или площадку передается через настил на балки настила и с балок настила - на стены или другие несущие конструкции, ограничивающие площадку. В нормальной балочной клетке нагрузка с балок настила передается через главные балки на опоры. В усложненной балочной клетке нагрузка передается многоступенчато настил определяется на балки настила, балки настила на вспомогательные балки и вспомогательные балки на главные. Сопряжение балок в клетке может быть этажным, в одном уровне и пониженным. Самое простое это этажное соединение. Его применяют пи достаточной строительной высоте. Сопряжение в одном уровне и пониженное используются в случае необходимости получения меньшей строительной высоты. Строительные балки должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, общей и местной устойчивости. Вместе с тем они должны быть экономичными по затратам металла. конструкция балка опорный узел Важнейшая задача при подборе сечения составной балки - установление рациональной высоты балки h, главного размера сечения. Высота балки зависит от предъявляемых к ней требований жесткости и наибольшего расчетного изгибающего момента М. Данные для расчёта: 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. Расстояние между осями тележки d. 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. Рисунок 1.1 - Расчетная схема балки Таблица 1.1 - Данные для расчета балки
Основной металл данной конструкции - сталь. Таблица 1.2 - Химический состав стали
Свариваемость стали по величине эквивалента углерода определяют по формуле Cэ = С+  (1.1)где C - углерод, %, Mn - марганец, %, Si - кремний, %, Ni - никель, % Cr - хром, % Сэ = 0,22+0,12/20+0,4/15+0,03/15+0,03/10=0,26 Стали у которых Сэ = 0,2-0,35%, хорошо сваривается. При расчете величина эквивалентного углерода Сэ = 0,26% следовательно сталь хорошо сваривается. Допустимое напряжение определяют по формуле [σ] р=  (1.2)где σт - предел текучести, МПа = 290МПа m - коэффициент угловой работы, m = 0.9 n - коэффициент запаса прочности, n = 1.4 [σ] р=250*0,9/1,4=161МПа |