1.2 Характеристика основного металла подкрановой балки

Основной металл конструкции балки – сталь ВСт3гпс сталь. Химический состав стали сведён в таблицу 1

Таблица 1–Химический состав стали ВСт3гпс

Марка	Углерод С,%	Кремний Si,%	Марганец Mn,%	Фосфор P,%	Сера S,%
ВСт3гпс	0,14-0,22	0,15	0,8-1,1	0,04	0,05

Свариваемость стали по величине эквивалента углерода определяют по формуле

, (1)

где С– углерод, %

Mn – марганец, %

Si– кремний, %

Ni– никель, %

Cr– хром, %

,

Стали, у которых Сэ=0,2-0,40%, хорошо свариваются.

При расчёте величина эквивалентного углерода Сэ=0.39%, следовательно сталь хорошо сваривается.

Допустимое напряжение определяют по формуле

где – предел текучести, =235МПа;

m – коэффициент угловой работы, m=0,9;

n – коэффициент запаса прочности, n=1,4;

1.3 Выбор способа сварки и сварочного материала

В процессе изготовления подкрановой балки будет использован способ электрошлаковой сварки под слоем флюса. Марка проволоки для сварки Св – 08Г2С. Данная омедненная сварочная проволока имеет сразу несколько достоинств, к которым относится незначительное наличие слоя меди на проволоке, что позволят увеличить срок службы полуавтоматических и автоматических сварочных агрегатов. Плюс ко всему покрытие меди обеспечивает покрытие небольших дефектов на стальной проволоке, которые могли быть получены при протяжке на станах. Также к преимуществам стальной проволоки можно отнести стабильный химический состав и минимальную толщину, и относительно низкая себестоимость Сварочная проволока св08г2с может очень экономно использоваться для зажигания электрической дуги. Также есть возможность применения сварочной проволоки для любого сварочного оборудования, от самых простых до дорогостоящих аппаратов, а рядная намотка позволяет значительно увеличить срок их службы. Омедненная проволока для сварки оказывает несомненное влияние на снижение уровня разбрызгивания металла во время сварочных работ.

2 Специальная часть

2.1 Статический расчёт

Определяем наименьшую высоту стенки мм, по формуле

где R–расчётное сопротивление

l – длинна пролёта

Определяем требуемый момент сопротивления W_тр,

где – момент относительно оси х, см²

R – расчётное сопротивление,

Определяем требуемый момент инерции J_тр,

где – требуемы момент сопротивления, см³

– ширина стенки

Определяем момент инерции стенки

где – толщина стенки

– ширина стенки

Определяем общую площадь сечения балки F, по формуле

где –площадь верхнего пояса,

– площадь нижнего пояса,

– площадь стенки, см²

Определяем положение центра тяжести сечения по оси y по формуле

Момент инерции сечения относительно оси х определяем по формуле

Момент инерции сечения относительно оси у определяем по формуле

Определить требуемый момент сопротивления сечения балки относительно оси х, , по формуле

Определяем требуемый момент сопротивления сечения балки относительно оси у, ,

где – момент инерции верхнего пояса, ;

– ширина верхней полки, см.

Определяем требуемый момент сопротивления сечения балки нижнего пояса относительно оси х, ,

где – момент инерции относительно оси х;

– площадь нижнего пояса.

Статистический момент верхнего пояса рассчитывается по формуле ,

где – площадь верхнего пояса;

– площадь верхнего пояса.

Определяем статистический момент сечения, расположенной выше нейтральной оси ,

где – статический момент верхнего пояса;

– статический момент стенки.