Сварные конструкции (стр. 1 из 8)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени Н. Э. БАУМАНА
КАФЕДРА МТ7
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
«СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ»
Москва 2009г.
Аннотация.
Основной задачей курсового проекта является проектирование главной фермы мостового крана в двух вариантах, условно называемых «технологичным» и «экономичным» и их сравнительный анализ. По первому варианту предполагается проектирование с минимальным применением механической обработки: стержни ферм изготавливаются из прокатных элементов, соединяемых внахлестку угловыми швами. По второму варианту необходимо спроектировать ферму минимальной массы, используя элементы, соединяемые встык.
Проект выполнен на 4-х листах формата А1, содержащих: общий вид мостового крана для обоих вариантов, конструкции основных узлов ферм «технологичного» и «экономичного» вариантов, а так же эскизный проект стенда для сборки и сварки концевой балки. Пояснительная записка содержит 49 листов формата А4, на которых представлены расчеты, таблицы и иллюстрации.
В ходе выполнения проекта были рассчитаны усилия в отдельных стержнях фермы, определены необходимые размеры поперечных сечений стержней, удовлетворяющие условиям выносливости, устойчивости и статической прочности, детально разработаны основные пространственные сварные узлы конструкции. Так же были определены основные размеры концевой балки мостового крана и разработана технология ее сборки и сварки.
Определение опорных реакций:
Составим уравнение моментов относительно точки В (см. Рис. 2.1.):
Составим уравнение моментов относительно точки А (см. Рис. 2.1.):
где 1 – единичная сила (далее Е. С.);
Х – координата положения Е. С.;
RA – реакция в точке А;
RB – реакция в точке В.
L – пролет фермы.
Линия влияния стержня В11 (см. рис. 2.1):
Е. С. правее точки 11/:
Составим уравнение моментов относительно точки 6:
Е. С. левее точки 11 /:
Составим уравнение моментов относительно точки 5:
Линия влияния стержня Н6 (см. рис. 2.1):
Е. С. правее точки 11/:
Составим уравнение моментов относительно точки 11/:
L1=1 м – длина крайних стержней верхнего пояса;
L2=1,3 м – длина остальных стержней нижнего пояса;
W=2.1 м – высота стоек вертикальной фермы.
Е. С. левее точки 11/:
Составим уравнение моментов относительно точки 11/ :
где Н2лев – усилие в стержне Н2 направленное из точки 2 в точку 1.
Линия влияния стержня Р11 (см. рис. 2.1):
Е. С. правее точки 11/:
Составим уравнение проекций сил на вертикальную ось:
где 3/2 – усилие в стержне Р4 направленное из точки 3/ в точку 2.
Е. С. левее точки 3/:
Составим уравнение проекций сил на вертикальную ось:
Линия влияния стержня С1 (см. рис. 2.1):
Составим уравнение проекций сил на вертикальную ось в точке 0/:
где 0/0 – усилие в стержне С1 направленное из точки 0/ в точку 0.
Линия влияния стержня С2 (см. рис. 2.1):
Составим уравнение проекций сил на вертикальную ось в точке 2:
где 2/1 – усилие в стержне С2 направленное из точки 2/ в точку 1.
Определение усилий в стержнях от распределенной и сосредоточенной нагрузки.
Стержень В11:
Усилие от распределенной нагрузки:
где Q=0.24 кН – распределенная нагрузка;
W - площадь, ограниченная линией влияния (заштрихованная область).
Усилие от сосредоточенной нагрузки:
а) Максимальное усилие:
где D=168,7 кН – вертикальная сила давления от колес тележки;
б) Минимальное усилие:
Стержень Н6:
Усилие от распределенной нагрузки:
Усилие от сосредоточенной нагрузки:
а) Максимальное усилие:
б) Минимальное усилие:
Стержень Р11:
Усилие от распределенной нагрузки:
Усилие от сосредоточенной нагрузки:
а) Максимальное усилие:
б) Минимальное усилие:
Стержень С1:
Усилие от распределенной нагрузки:
Усилие от сосредоточенной нагрузки:
а) Максимальное усилие:
б) Минимальное усилие:
Стержень С2:
Усилие от распределенной нагрузки:
Усилие от сосредоточенной нагрузки:
а) Максимальное усилие:
б) Минимальное усилие:
Усилие в остальных стержнях:
Усилие для остальных стержней от нагрузок, действующих на главную и горизонтальную фермы, найдены с помощью расчетной программы и представлены в приложении.
Вариант N22 Смирнов М Сдан 18/ 2/2009
L= 28.00 P= 450.00 D= 168.70
L1= 1.00 W= 2.10 DG= 20.20
L2= 1.30 W1= .90 Q= .67
LT= 2.50 WG= 1.40 QV= .20
N= 22 WK= 3.30 QG= .10
УСИЛИЯ В СТЕРЖНЯХ :
Г Л А В Н А Я Ф Е Р М А ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ
--------------------------- ------------ --------------------
СТЕР- N(Q) N(D)MAX N(D)MIN СТЕР- N(QV) СТЕР- N(QG) N(DG)
ЖЕНЬ KH KH KH ЖЕНЬ KH ЖЕНЬ KH KH
--------------------------- ------------ --------------------
ВЕРХНИЙ ПОЯС ВЕРХН. ПОЯС ПОЯС ГЛАВНОЙ ФЕРМЫ
B 1 .0 .0 .0 B 1 .0 B 1 .0 .0
B 2 -9.4 -322.7 .0 B 2 -2.8 B 2 -2.1 -58.0
B 3 -9.4 -322.7 .0 B 3 -2.8 B 3 -2.1 -58.0
B 4 -18.1 -614.3 .0 B 4 -5.4 B 4 -4.0 -110.3
B 5 -18.1 -614.3 .0 B 5 -5.4 B 5 -4.0 -110.3
B 6 -24.5 -828.4 .0 B 6 -7.3 B 6 -5.5 -148.8
B 7 -24.5 -828.4 .0 B 7 -7.3 B 7 -5.5 -148.8
B 8 -28.8 -964.9 .0 B 8 -8.6 B 8 -6.5 -173.3
B 9 -28.8 -964.9 .0 B 9 -8.6 B 9 -6.5 -173.3
B10 -31.0 -1023.9 .0 B10 -9.3 B10 -6.9 -183.9
B11 -31.0 -1023.9 .0 B11 -9.3 B11 -6.9 -183.9
НИЖНИЙ ПОЯС НИЖНИЙ ПОЯС ПОЯС ВСПОМ. ФЕРМЫ
H 1 7.2 246.2 .0 H 1 2.1 H 1 1.0 26.5
H 2 14.0 478.2 .0 H 2 4.2 H 2 3.1 85.9
H 3 21.6 731.1 .0 H 3 6.4 H 3 4.8 131.3
H 4 27.0 906.4 .0 H 4 8.0 H 4 6.0 162.8
H 5 30.2 1004.1 .0 H 5 9.0 H 5 6.8 180.3
H 6 31.3 1024.3 .0 H 6 9.3 H 6 7.0 184.0
РАСКОСЫ РАСКОСЫ РАСКОСЫ
P 1 -8.6 -293.6 .0 P 1 -2.6 P 1 -1.7 -45.7
P 2 5.8 219.3 .0 P 2 1.7 P 2 1.8 48.1
P 3 -8.7 -328.1 14.9 P 3 -2.6 P 3 -1.5 -45.6
P 4 7.7 309.7 -33.3 P 4 2.3 P 4 1.3 43.0
P 5 -6.7 -291.2 51.7 P 5 -2.0 P 5 -1.2 -40.5
P 6 5.6 272.8 -70.2 P 6 1.7 P 6 1.0 37.9
P 7 -4.6 -254.4 88.6 P 7 -1.4 P 7 -.8 -35.3
P 8 3.6 236.0 -107.0 P 8 1.1 P 8 .6 32.8
P 9 -2.6 -217.5 125.4 P 9 -.8 P 9 -.4 -30.2
P10 1.5 199.1 -143.8 P10 .5 P10 .3 27.7
P11 -.5 -180.7 162.3 P11 -.2 P11 -.1 -25.1
СТОЙКИ СТОЙКИ СТОЙКИ
C 1 -.3 -168.7 .0 C 1 -.1 C 1 -.1 -20.2
C 2 -.9 -168.7 .0 C 2 -.3 C 2 -.1 -20.2
C 3 -.9 -168.7 .0 C 3 -.3 C 3 -.
Определение расчетных усилий в стержнях.
При нахождении усилий в стержнях верхнего пояса главной фермы учитываются усилия в поясах горизонтальной фермы от горизонтальной нагрузки, т.к. эти стержни принадлежат сразу двум фермам.
В формуле для определения
отсутствует усилие от сосредоточенной горизонтальной нагрузки N(DG), т.к. при нахождении тележки в положении соответствующем N(DG) вместо усилия 
появится 
, и найденное таким образом усилие не будет минимальным.