МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА – КАИ» (КНИТУ – КАИ)

ИНСТИТУТ АВИАЦИИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА И ЭНЕРГЕТИКИ

КАФЕДРА «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, СВАРКА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО

к курсовому проектированию по дисциплине

«Расчёт и проектирование сварных соединений»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ БАЛОК И СТОЕК

Методические руководство

к курсовому проектированию для

студентов специальности 150700.62

Казань2015

Составитель В.К. Максимов

УДК 624.014.25

Проектирование сварных балок и стоек: Метод. руководство к курсовому проектированию/ Сост. В.К. Максимов; КНИТУ – КАИ, 2015.

Приведены краткие теоретические сведения о прочности свар­ных конструкций, даны зависимости и выражения по расчету соеди­нений и элементов сварных конструкций. Поясняются принятие ус­ловности расчета и допущения. Рекомендуются рациональные ~ пути и приемы расчетов, приводятся справочные материалы для выполне­ния практических расчетов.

Ил.27. Библиогр.: 4 назв.

СОДЕРЖАНИЕ

Задачи курсового проектирования

Содержание проекта и исходные данные

Последовательность выполнения проекта

Расчет и проектирование балки

Тип балок

Определение расчетных усилий в балке с помощью линий влияния

Расчет высоты балки

Конструирование сечения балки

Проверка подобранного сечения балки

Назначение и расчет сварных соединений балки

Конструирование и расчет Опорных частей балки

Расчет и проектирование стойки

Общие сведения о стойках. Типы поперечных сечений2

Подбор сечения стоек при центральном сжатии

Подбор сечения стойки при внецентренном сжатии

Подбор составного сечения стойки

Проектирование соединительных элементов стойки

Назначение и расчет стыков стойки

Проектирование оголовка и базы стойки

Расчет и проектирование консоли

Рекомендуемая литература

Приложения

Задачи курсового проектирования

Цель курсового проектирования - привитие студентам сварочной специальности практических навыков самостоятельного решения конст­рукторских задач с оценкой технологичности проектируемой сварной конструкции.

В процессе выполнения курсового проекта студенты закрепляют знания, полученные при изучении теоретического курса "Проектиро­вание сварных конструкций", приобретают навыки пользования тех­нической литературой, ГОСТами, таблицами, номограммами и другими справочными материалами. Вместе с тем, курсовой проект позволяет определить степень усвоения студентами знаний, полученных по ос­новным специальным предметам, и оценить умение применять эти зна­ния.

Выбор темы курсового проекта обусловлен тем, что составныесварные балки и стойки находят применение в конструкциях большин­ства отраслей промышленности.

В каждом разделе руководства приводятся краткие теоретические сведения, поясняются принятые условности расчета и допущения. Ре­комендуются рациональные пути и приемы расчетов, приводятся спра­вочные материалы, необходимые для выполнения.

Содержание проекта и исходные данные

Проект состоит из пояснительной записки и графической части.

П ояснительная записка должна содержать материалы по проекти­рованию и проверочные расчеты сварной балки и стойки с консолью. Должны быть представлены также расчеты по определению ожидаемых сварочных деформаций балки.

Графическая часть (на листах) включает в себя общий вид балки с опорной частью и стойки с консолью, а также виды и сечения в различных частях.

Курсовое проектирование выполняется каждым студентом по инди­видуальному заданию, выданному кафедрой. Объектом задания является конструкция балки и стоек (рис.1).Вариант задания приведен в при­ложении I.

Последовательность выполнения проекта

Курсовой проект выполняется в пять этапов:

1. Конструирование сечения балки.

2. Проверка балки на прочность и устойчивость.

3. Проектирование и расчет сварных соединений балки. Конст­руирование и расчет опорных частей балки:

• начертить расчетную схему балки;

• определить расчетные усилия в балке с помощью линии влияния;

• определить высоту балки из условия жесткости и экономичнос­ти и выбрать расчетную;

• сконструировать сечение балки;

• обеспечить общую и местную устойчивость балки;

• назначить и рассчитать сварные соединения;

• спроектировать необходимые стыки балки;

• сконструировать и рассчитать опорные части балки;

• вычертить балку в масштабе, указать все размеры и условные

обозначения.

4. Проектирование и расчет сварной стойки с консолью:

• начертить расчетную схему стойки с консолью;

• построить эпюры N, Qи М;

• подобрать сечение стойки (сплошное или сквозное) и прове­рить его на прочность и устойчивость;

• для составного сечения рассчитать соединительные планки или решетку;

• сконструировать базу и оголовок стойки;

• рассчитать сварные соединения стойки;

• подобрать сечение консоли (сплошное или в виде фермы) и проверить его на прочность;

• рассчитать швы, приваривающие консоль к стойке;

• вычертить стояку с консолью в масштабе, указать все размеры и обозначения.

5. .Определение ожидаемых сварочных деформаций балки:

• вычислить параметры жесткости балки;

• назначить режим сварки поясных, стыковых и связующих швов балки;

• определить объем пластических деформаций от продольной усадки поясных швов;

• рассчитать укорочение балки от продольной усадки поясных швов;

• определить остаточную стрелку прогиба продольного изгиба балки от действия продольной усадки поясных швов;

• рассчитать укорочение балки от поперечных швов;

• определить суммарную деформацию от всех швов.

При выполнении курсового проекта следует руководствоваться рекомендуемой литературой, ГОСТами, нормами и дополнительными ма­териалами, приведенными в данном руководстве.

Проект должен быть выполнен и предъявлен по этапам согласно срокам, указанным в задании.

Пояснительную записку оформляют согласно ГОСТу на рукопись. Записка должна содержать следующие разделы:

• введение;

• проектирование и расчет сварной балки;

• проектирование я расчет стойки с консолью;

• определение ожидаемых сварочных деформаций сварной балки.