samoilov (1041315), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Расчет горизонтальной фермы второго варианта.8.1.Раскосы.8.1.1. Схема нагружения и исходные данные:Тип сечения: Труба.Материал: ВСт3сп;Расчетная группа по СНиП: 3-я.PZ=56.3 кН;ρ=-1Рис. 8.1. Схема нагружения раскосов горизонтальной фермы.8.1.2. Выбор типоразмера труба:[σ ] = α ⋅ γ v ⋅ Rv = 1.63 ⋅1 ⋅ 90 = 146 .7 МПа ; - допускаемое напряжение;γv =2 .52 .5== 1;1.5 − ρ 1.5 − ( −1)σ =PZ< [σ ];A- условие прочности;PZ56.3 ⋅ 10 3АТ === 384 мм 2 ;[σ ]146 .7- требуемая площадь труба;Выбор размеров трубы производиться методом перебора. Принимаем S=3 мм,D=54 мм.d = D − 2 ⋅ S = 54 − 2 ⋅ 3 = 48 мм;ππAТ = ⋅ ( D 2 − d 2 ) = ⋅ (54 2 − 48 2 ) ≈ 480 мм 2 ;441.1.3.
Проверочный расчет общей устойчивости:λmax =гдеL′iminМаксимальная гибкость:=L′ = µ ⋅1779≈ 98;18WG1 ⋅ 1100=≈ 1779 мм; - длина полуволны изогнутой0sin β sin 38.2оси стержневого элемента;β = arctg (WG1 .1) = arctg ( ) ≈ 38.2 0 ;L21 .4зонтальной фермы;- угол наклона раскоса гори-37µ=1 – коэффициент Элейра (учитывает тип закрепления стержневого эле- 38мента);imin =I min1.6 ⋅ 10 5== 18 мм; - минимальный радиус инерции поAТ480перечного сечения;I min =ππ⋅ (D 4 − d 4 ) =⋅ (54 4 − 48 4 ) ≈ 1.6 ⋅ 10 5 мм 4 ; - мини6464мальный момент инерции поперечного сечения.Условие устойчивости:RPZ≤ m ⋅ y ⋅ϕ;AТγmгде φ=0.55 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается взависимости от λmax по СНиП);R250PZ 56.3 ⋅ 10 3== 117 .1 < m ⋅ y ⋅ ϕ = 1.1 ⋅⋅ 0.55 = 131;γm4801.05AТОбщая устойчивость обеспечивается.1.2.Стойки:1.2.1.
Схема нагружения и исходные данные:Тип сечения: Труба.Материал: ВСт3сп;Расчетная группа по СНиП: 3-я.PZ=20.3 кН;ρ=-1Рис. 8.2. Схема нагружения стоек горизонтальной фермы.1.2.2. Выбор типоразмера трубы:[σ ] = α ⋅ γ v ⋅ Rv = 1.63 ⋅1 ⋅ 90 = 146 .7 МПа ; - допускаемое напряжение;γv =2 .52 .5== 1;1.5 − ρ 1.5 − ( −1)σ =PZ< [σ ];A- условие прочности;PZ20.3 ⋅ 10 3== 138 мм 2 ;АТ =[σ ]146 .7- требуемая площадь трубы;Выбор размеров трубы производиться методом перебора. Принимаем S=2.5 мм,39D=32 мм.d = D − 2 ⋅ S = 32 − 2 ⋅ 2.5 = 27 мм;ππAТ = ⋅ ( D 2 − d 2 ) = ⋅ (32 2 − 27 2 ) ≈ 232 мм 2 ;441.1.3. Проверочный расчет общей устойчивости:λmax =L′iminМаксимальная гибкость:=1100≈ 111;9 .9где L ′ = µ ⋅ WG = 1 ⋅ 1100 = 1100 мм; - длина полуволны изогнутой осистержневого элемента;µ=1 – коэффициент Элейра (учитывает тип закрепления стержневого элемента);imin =I min=AТ0.25 ⋅10 5= 10.5 мм; - минимальный радиус инерции232поперечного сечения;I min =ππ⋅ (D4 − d 4 ) =⋅ (32 4 − 27 4 ) ≈ 0.25 ⋅10 5 мм 4 ; - мини6464мальный момент инерции поперечного сечения.Условие устойчивости:RPZ≤ m ⋅ y ⋅ϕ;γmAТгде φ=0.52 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается взависимости от λmax по СНиП);RPZ 20.3 ⋅ 10 3250== 88 < m ⋅ y ⋅ ϕ = 1.1 ⋅⋅ 0.64 = 124;γmAТ2321.05Общая устойчивость обеспечивается.409.
Расчет массы главных ферм I – го и II – го варианта.9.1.Главная ферма I – го варианта:9.1.1. Верхний пояс:M Iв = 2 ⋅ m1 ⋅ n = 2 ⋅ 31.8 ⋅ 21.4 ≈ 1361 кг ;где m1 = 31 .8 кг ; - масса одного погонного метра;n = 21.4; - количество погонных метров;9.1.2. Нижний пояс:M Iн = 2 ⋅ m1 ⋅ n = 2 ⋅ 31.8 ⋅ 20.9 ≈ 1329 кг ;где m1 = 31 .8 кг ; - масса одного погонного метра;n = 20.9; - количество погонных метров;9.1.3. Раскосы:M Iр = 2 ⋅ m1 ⋅ n = 2 ⋅ 12.3 ⋅ 25.4 ≈ 625 кг ;где m1 = 12 .3 кг ; - масса одного погонного метра;n = 25.4; - количество погонных метров;9.1.4. Стойки:M Iс = 2 ⋅ m1 ⋅ n = 2 ⋅ 5.38 ⋅ 11.9 ≈ 128 кг ;где m1 = 5.38 кг ; - масса одного погонного метра;n = 11.9; - количество погонных метров;9.1.5.
Общая масса главной фермы:M Iс = M Iв + M Iн + M Iр + M Iс = 1361 + 1329 + 625 + 128 = 3443 кг ;1.2.Главная ферма II – го варианта:1.2.1. Верхний пояс:M IIв = m1 ⋅ n = 62 ⋅ 21.4 ≈ 1326 кг ;где m1 = 62 кг ; - масса одного погонного метра;n = 21.4; - количество погонных метров;1.2.2. Нижний пояс:41M IIн = m1 ⋅ n = 39.5 ⋅ 20.9 ≈ 825 кг ;где m1 = 39 .5 кг ; - масса одного погонного метра;n = 20.9; - количество погонных метров;1.2.3. Раскосы:M IIр = L ⋅ A ⋅ ρ = 25400 ⋅ 1470 ⋅ 7.8 ⋅ 10 −6 ≈ 291 кг ;где L = 25400 мм; - суммарная длина всех раскосов;А = 1470 мм 2 ;мм 3ρ = 7 .8;кг- площадь поперечного сечения раскоса;- плотность стали;1.1.4. Стойки:M IIр = L ⋅ A ⋅ ρ = 11900 ⋅ 940 ⋅ 7.8 ⋅ 10 −6 ≈ 87 кг ;где L = 11900 мм; - суммарная длина всех раскосов;А = 940 мм 2 ; - площадь поперечного сечения раскоса;мм 3;ρ = 7 .8кг- плотность стали;1.1.5.
Общая масса главной фермы:M Iс = M IIв + M IIн + M IIр + M IIс = 1326 + 825 + 291 + 87 = 2529 кг ;1.3.Сравнение масс главных ферм I – го и II – го варианта:НаименованиеВерхний поясНижний поясРаскосыСтойкиИтогоМасса I – го варианта, кг136113296251283443Масса II – го варианта, кг1326825291872529Вывод: Главная ферма II – го варианта легче, чем I – го варианта на 914 кг.10. Расчет сварных соединений.10.1.Крепление главной фермы к концевой балке:10.1.1.Расчетная схема:10.1.2.Расчетная нагрузка:Q⋅L0.58 ⋅ 21+ 2⋅D =+ 2 ⋅ 168 .7 ≈ 343 .5 кН ;22кН=Q0.58;гдем - распределенная нагрузка на главную ферму;L = 21 м; - пролет фермы;D = 168 .7 кН ; - вертикальная сила от давления колес тележки;P=10.1.3.τ′ =гдеУсловие прочности сварного соединения:P≤ [τ ′];2⋅ β ⋅l ⋅kβ = 0.7; - коэффициент учитывающей способ сварки;l – длина сварного шва;[τ ′] = 180 МПа ; - допускаемое напряжение для сварных швов;k = 5 мм; - катет сварного шва.10.1.4.Длина сварного шва:P343 .5 ⋅ 10 3=≈ 264 мм;l′ =2 ⋅ β ⋅ k ⋅ [τ ′] 2 ⋅ 0.7 ⋅ 5 ⋅ 180Принимаемl ′ = 270 мм;42431.2.Расчет крепление раскосов и стоек к косынкам:1.2.1.
Расчетная схема:1.2.2. Условие прочности сварного соединения:τ′ =гдеP≤ [τ ′];2 ⋅ β ⋅ (b + 2 ⋅ l ) ⋅ kβ = 0.7; - коэффициент учитывающей способ сварки;l – длина сварного шва;[τ ′] = 180 МПа ; - допускаемое напряжение для сварных швов;k = 5 мм; - катет сварного шва;b = 70 мм; - ширина полки уголка;P = 313 .8 кН ; - расчетная нагрузка.313 .8 ⋅ 10 3τ′ =≈ 149 Мпа < [τ ′] = 180 МПа ;4 ⋅ 0.7 ⋅ (70 + 2 ⋅ 40) ⋅ 5Прочность сварного соединения обеспечивается.
Для унификации длинывсех швов принимаем одинаковыми.11. Расчет концевой балки.4411.1.Схема нагружения:11.2.Расчетные нагрузки:Вертикальная нагрузка передаваемая с главной фермы на концевую балку:Q⋅L0.58 ⋅ 21+ D ⋅ ( Z1 + Z 2 ) =+ 168 .7 ⋅ (1 + 0.88) ≈ 323 .2 кН ;22кН=Q0.58;гдем - распределенная нагрузка на главную ферму;L = 21 м; - пролет фермы;D = 168 .7 кН ; - вертикальная сила от давления колес тележки;Z1 = 1, Z 2 = 0.88; - координаты эпюры под колесами тележки.Pгл =Горизонтальная нагрузка передаваемая с главной фермы на концевую балку:Pгл′ = 2 ⋅ DG = 2 ⋅ 20.2 = 40.4 кН ;где DG = 20 .2 кН ; - горизонтальная инерционная сила.Вертикальная нагрузка передаваемая со вспомогательной фермы на концевуюбалку:Qv ⋅ L 0.17 ⋅ 21== 1.8 кН ;22кНQv = 0.17;м - распределенная нагрузка на вспомогательную ферму.Pвс =гдеВертикальные опорные реакции:45PA = PB = Pвс + Pгл = 323 .2 + 1.8 = 325 кН ;Горизонтальные опорные реакции:PA′ = PB′ = Pгл′ = 40.4 кН ;1.3.Расчетная схема:h = 650 мм; - высота концевой балки;b = 400 мм; - ширина концевой балки;S = 15 мм; - толщина стенок и полок концевой балки;m = 370 мм; - внутреннее расстояние концевой балки;1.4.Расчет на прочность концевой балки:1.4.1.
Момент инерции поперечного сечения относительно оси ОХ:s3 ⋅ bh 2s ⋅ (h − 2 ⋅ s) 3+ s ⋅b⋅( ) ]+ 2⋅;Ix = 2 ⋅[12212153 ⋅ 400650 215 ⋅ (650 − 2 ⋅ 15) 3+ 15 ⋅ 400 ⋅ (≈ 19.2 ⋅ 108 мм 4 ;Ix = 2 ⋅[) ]+ 2⋅122121.4.2. Момент инерции поперечного сечения относительно оси ОY:s 3 ⋅ (h − 2 ⋅ s )m 2s ⋅ b3+ s ⋅ (h − 2 ⋅ s) ⋅ ( ) ] + 2 ⋅;I y = 2 ⋅[1221215 ⋅ 400 3370 2153 ⋅ (650 − 2 ⋅ 15)+ 15 ⋅ (650 − 2 ⋅ 15) ⋅ (I y = 2 ⋅[;) ]+ 2⋅1221284I y = 8.7 ⋅ 10 мм ;461.4.3.
Допускаемое напряжение:[σ ] = m ⋅ R y = 0.5 ⋅ 238 = 119 МПа ;гдеm = 0.5; - коэффициент неполноты расчета;R y = 238 МПа ; - расчетное сопротивление.1.1.4. Расчетные изгибающие моменты:M y = PA′ ⋅ ( B + WG ) = 40.4 ⋅ 10 3 ⋅ ( 450 + 1100 ) ≈ 62.6 ⋅ 10 6 мм 4 ;M x = PA ⋅ ( B + WG ) − Pвс ⋅ WG ;M x = 325 ⋅ 10 3 ⋅ ( 450 + 1100 ) − 1.8 ⋅ 10 3 ⋅ 1100 ≈ 372 ⋅ 10 6 мм 4 ;где WG = 1400 мм; - ширина горизонтальной фермы;В = 450 мм; - расстояние от вспомогательной фермы до точек опоры концевой балки.1.1.5. Условия прочности:σ =My bMx h⋅( ) +⋅ ( ) ≤ [σ ];Ix 2Iy 2372 .6 ⋅ 10 6 65062.6 ⋅ 10 6 400)+⋅() = 78 МПа < 119 МПа ;⋅(σ =19.2 ⋅ 10 828.7 ⋅ 10 82Прочность обеспечивается.12. Расчет сухарей для главной фермы I – го варианта.12.1.Раскосы:12.1.1.Расстояние между сухарями:47l ′ ≤ 40 ⋅ imin = 40 ⋅ 27.1 = 1084 мм;где imin= 27.1 мм;- минимальный радиус инерции поперечного сечения;1.1.2.
Количество сухарей:L1814−1 =− 1 = 0 .7′l1084где L = 1814 мм; - длина раскоса;Принимаем n = 1штука ;n′ =1.2.Стойки:1.2.1. Расстояние между сухарями:l ′ ≤ 40 ⋅ imin = 40 ⋅ 27.7 = 1108 мм;где imin= 27.7 мм;- минимальный радиус инерции поперечного сечения;1.1.2.
Количество сухарей:L1700−1 =− 1 = 0 .5′l1108где L = 1700 мм; - длина стойки;Принимаем n = 1штука ;n′ =13. Описание технологии сборки и сварки главнойфермыII – го варианта.48Сборка и сварка главной фермы и концевой балки осуществляется в следующемпорядке:1. Концевые балки (поз. 11) устанавливаются на опоры (подвижные поз. 1 и неподвижные поз. 7), при этом ее концы упираются на подвижный ролик (поз.9) и неподвижныйролик (поз. 10).2. С помощью горизонтальных пневмоцилиндров (поз. 4) концевая балка прижимается купорам (поз.
3).3. С помощью привода перемещения (поз. 6) и цепной передачи (поз. 8) подвижнаяплатформа (поз. 5), вместе с концевой балкой выставляется в размер базы крана.4. Главная ферма (поз. 2) устанавливается на вертикальные домкраты (поз.12) и опускается на концевую балку.5. Производиться сварка.4914. Список используемой литературы.1. Строительные нормы и правила. Часть II. Гл. 23.
Стальные конструкции. (СниП II – 23 81) М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 96 с.2. Николаев Г. А., Винокуров В. А.. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. М.:Высшая школа, 1990. 446 с.3. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас:Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов / С. А.Куркин, В. М. Ховов, А. М. Рыбачук. – М.: Машиностроение, 1989. – 328 с., ил.5015. Содержание.1. Аннотация.........................................................................................................22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
