Определение внутренних силовых факторов с помощью линии влияния

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

 

Кафедра “Оборудования и технологии сварочного производства”

% / нед

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовой работе по

Проектированию сварных конструкций

 

 

Группа	Фамилия И.О.	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Баишев А.Э.
Консультант	Медведев А.Ю.
Принял	Медведев А.Ю.

 

Уфа 2014 г.

Оглавление

 

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ……………………………………………………….

2.ВЫБОР ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЕТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ………………………………………………………………

3.РАСЧЕТ УСИЛИЙ В СТЕРЖНЯХ И РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ………………

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ СИЛОВЫХ ФАКТОРОВ С ПОМОЩЬЮ ЛИНИИ ВЛИЯНИЯ ……………………………………………………………….

5.РАСЧЕТ МИНИМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ СТЕРЖНЯ …………………………

6.РАСЧЕТ НА УСТОЙЧЕВОСТЬ ………………………………………………..

7.РАСЧЕТ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ ……………….........................

8.РАСЧЕТ ДЛИННЫ НАХЛЕСТАЧНЫХ ШВОВ ……………………………...

9.ВЫБОР СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

10.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СТЫКОВ………………………………..

11.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СТЫКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАКЛАДОК………………………………………………………………………..

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………

 

 

Исходные данные

Узел №8

Место эксплуатации: г. Воркута

Количество циклов нагружения:

Усилия Р=2 кН, приложенны к узлам с 3’ по 20’

Усилие Q=50 кН перемещается между 0’ и 20’ узлами

Расстояние между поясами h = 2 м,

Расстояние между стойками d = 2 м,

Пояса фермы выполнены из двутаврового профиля по ГОСТ 8239

Решетка выполнена из равнополочных уголков по ГОСТ 8509

Сопряжение решетки с поясами осуществляется с помощью косынок.

Способ сварки – механизированная в среде защитных газов

Рис.1 - Расчетная схема фермы

 

2.Выбор основных материалов и расчетных сопротивлений

 

Класс строительной стали, используемой для изготовления несущих элементов металлоконструкции, выбирается в соответствии с [2, п.5.1.3]. За расчетную температуру наружного воздуха применяется температура наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,98, определенная согласно [4]. Для города Воркута расчетная температура составляет -46 °С .

Ферма - сварная конструкция, работающие в особо тяжелых условиях, в том числе максимально стесняющих развитие пластических деформаций, поэтому материал, из которого она изготавливается, относится к группе 1 по [2, приложение В]. Для расчетной температуры -46 °С и группы 1 документ регламентирует применение стали С345(Таблица 1).

Таблица 1 – Назначение сталей в конструкциях и сооружениях

Характеристики стали С345 приведены в т.2[3]

 

Таблица 2 – Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката из стали С345

Сталь по ГОСТ 27772	Толщина проката1), мм	Нормативное сопротивление2) проката, Н/мм2	Расчетное сопротивление3) проката, Н/мм2
Ryn	Run	Ry	Ru
С345	От 2 до 20			315/310	460/450
	Св. 20 до 40			300/290	450/440
	Св. 40 до 80			280/270	440/430

3.Расчет усилий в стержнях и реакций в опорах

 

Реакции в опорах определим из условий равновесия фермы (Рис.2).

Рис.2 – Определение реакций в опорах

;

;

Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:

;

.

Сумма проекций всех сил на ось Х равна нулю:

;

;

Усилия в стержнях можно определить методом рассечения фермы.

Рассекаем между 8 и 9 узлами. Отбрасываем правую часть. Заменяем соединения усилиями(Рис. 3). Т.к h=d, то α=45˚.

Рис.3 – Ферма, рассеченная справа от узла 8

 

Первое уравнение равновесия моментов:

Второе уравнение равновесия моментов:

Сумма проекций всех сил на ось Y равна нулю:

;

Проверка:

;

.

 

 

Определение внутренних силовых факторов с помощью линии влияния

1)Построение линии влияния реакции в опорах

Рис.6 – Исходная схема

;

;

; при

при

;

при

при

 

 

2)Построение линии влияния 8^’9^’.

 

Рассекаем ферму по сечению 89.Принимаем (x>8d) и отбрасываем правую часть(Рис. 7).

Рис.7 – Ферма рассеченная справа от узла 8

;

;

;

при

при

 

Принимаем (x<8d) и отбросим левую часть.

Рис.8 – Ферма рассеченная слева от узла 8

;

при

при

 

3)Построение линии влияния 89.

 

Примем (x>9d) и отбросим правую часть (Рис.7).

при

при

 

Примем (x<9d) и отбросим левую часть (Рис.8).

при

при

 

4) Построение линии влияния 89^’.

 

Примем (x>8d) и отбросим правую часть (Рис.7).

при

при

 

Примем (x<8d) и отбросим левую часть (Рис.8).

при

при