1.2 Выбор и обоснование металла конструкции

Сталь СтЗ пс является низкоуглеродистой и обеспечивает надёжность экс­плуатации подвески при заданных нагрузках и переменных температурах.

Данная марка стали обладает повышенной прочностью, по сравнению с уг­леродистой сталью обыкновенного качества, то есть при обычной технологии обеспечивает хорошее качество сварных соединений без пор в металле шва и тре­щин в околошовной зоне.

Эквивалент углерода стали СтЗпс находится в промежутке между 0,2-0,35%, поэтому она хорошо сваривается, не требует предварительного нагрева и после­дующей термообработки.

Сталь СтЗпс является материалом для изготовления элементов сварных кон­струкций различных деталей к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающей при температуре от -40 до +50 С.

Марка : Ст3пс Классификация : Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества Дополнение: По ГОСТ 27772-88 сталь Ст3пс5 соответствует стали для строительных конструкций С245, сталь Ст3пс соответствует стали для строительных конструкций С275 Применение: Несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах, арматура класса Ат400С Зарубежные аналоги: Известны Химический состав в % стали Ст3пс ГОСТ 380 - 2005 C Si Mn Ni S P Cr N Cu As 0.14 - 0.22 0.05 - 0.15 0.4 - 0.65 до 0.3 до 0.05 до 0.04 до 0.3 до 0.008 до 0.3 до 0.08 Технологические свойства стали Ст3пс . Свариваемость: без ограничений. Флокеночувствительность: не чувствительна. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна. Механические свойства при Т=20 oС стали Ст3пс . Сортамент Размер Напр. sв sT d 5 y KCU Термообр. - мм - МПа МПа % % кДж / м 2 - Трубы, ГОСТ 8696-74 372 245 23 Трубы, ГОСТ 10705-80 372 225 22 Прокат, ГОСТ 535-2005 370-480 205-245 23-26 Лист толстый, ГОСТ 14637-89 370-480 205-245 23-26 Арматура, ГОСТ 5781-82 373 235 25 Катанка, ГОСТ 30136-95 490-540 60 Твердость Ст3пс , HB 10 -1 = 131 МПа Физические свойства стали Ст3пс . T E 10 - 5 a 10 6 l r C R 10 9 Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м 3 Дж/(кг·град) Ом·м 20 7850

1.3 Расчёт и конструирование балки

Определяем максимальный расчётный изгибающий момент и максимальную расчётную поперечную силу. Строим эпюры изгибающих моментов и поперечных сил в соответствии с рисунком 1.

Первоначально определяем расчётные нагрузки F^Р, кН, по формулам

где – нормативные нагрузки, кН;

– коэффициент условий работы, кН;

= 1,1.

Определяем сумму моментов относительно точки В ∑М_в, кН^.м, из уравнения

где a, b, c, d, l – расстояния между приложенными усилиями на балке,

м.

Выражаем из уравнения реакцию опоры относительно точки А R_А^н, кН

Определяем сумму моментов относительно точки А М_А, кН^.м, из уравнения

Выражаем из уравнения реакцию опоры относительно точки В R_В^н, кН

Определяем расчётные реакции опор R_A^р, R_В^р, кН, по формулам

Производим проверку правильности определения реакций. Реакции будут определены правильно, если сумма реакций будет равна сумме всех сил, действующих на балку, взятых с их знаком, кН

Определяем нормативные моменты в точках 1, 2, 3, 4, 5, 6, кН^.см, из уравнений

Указываем, в какой точке будет максимальный нормативный изгибающий момент М^н_max, кН^.см.

Определяем расчётные изгибающие моменты в точках 1, 2, 3, 4, 5, 6, кН^.см, по формулам

Указываем, в какой точке будет максимальный расчётный изгибающий момент М^р_max, кН^.см.

На листе формата А4 строим эпюру изгибающих моментов в масштабе.

Определяем нормативные поперечные силы в точках 2, 3, 4, 5, 6, кН, из уравнений

Указываем сечение балки, где действует максимальная нормативная поперечная сила Q^н_мах, кН.

Определяем расчётные поперечные силы в точках 2, 3, 4, 5, 6, кН, по формулам

Указываем максимальную расчётную поперечную силу Q^р_мах, кН.

На листе формата А4 строим эпюру поперечных сил в масштабе.