Задание 3. Проектировочный расчет сварной балки
3.1Исходные данные
Цель работы: закрепить знания по проектированию и расчету сварных конструкций балочного типа.
Задание: сконструировать поперечное сечение сварной балки заданной длины на заданную нагрузку. Исходные данные к заданию выбрать из таблиц 3.1-3.3, в соответствии с шифром - двумя последними цифрами номера зачетной книжки студента: - а - предпоследняя цифра; б - последняя.
Таблица 3.1– Варианты задания
№ схемы |
Длины плеч балки, м |
Сосредоточенные силы, кН |
||||
по табл.3.3 |
a |
b |
c |
Р1 |
Р2 |
Р3 |
1 |
4 |
10 |
4 |
10 |
15 |
20 |
2 |
6 |
12 |
3 |
15 |
10 |
10 |
3 |
3 |
14 |
5 |
20 |
10 |
15 |
4 |
6 |
8 |
4 |
25 |
15 |
20 |
5 |
8 |
10 |
6 |
10 |
25 |
15 |
6 |
3 |
16 |
5 |
15 |
20 |
10 |
7 |
8 |
10 |
2 |
25 |
20 |
15 |
8 |
2 |
18 |
6 |
20 |
15 |
25 |
9 |
10 |
12 |
4 |
15 |
25 |
10 |
10 |
4 |
14 |
8 |
25 |
30 |
10 |
3.2Схема решения задания
Проектируя сварную балку двутаврового профиля заданной длины на заданную нагрузку, необходимо рассчитать или обоснованно назначить размеры всех ее элементов: высоту балки h; высоту и толщину вертикальной стенки hв и Sв; ширину и толщину горизонтальных поясов b и S; размеры и расположение горизонтальных и вертикальных ребер жесткости; размеры опорных плит.
Таблица 3.2– Исходные данные к расчету
№ |
Материал |
[f/l] |
Распределенная нагрузка, кН/м |
Прочностные характеристики, МПа |
||
схемы |
|
|
q1 |
q2 |
[] |
[] |
1 |
Cт.3 |
1/500 |
25 |
50 |
160 |
96 |
2 |
15ХСНД |
1/600 |
20 |
30 |
225 |
135 |
3 |
Cт.5 |
1/750 |
15 |
45 |
175 |
106 |
4 |
14Г2 |
1/1000 |
35 |
50 |
220 |
130 |
5 |
10ХСНД |
1/250 |
20 |
45 |
260 |
152 |
6 |
АМг6 |
1/400 |
10 |
40 |
106 |
64 |
7 |
АД35Т1 |
1/350 |
50 |
60 |
130 |
100 |
8 |
B92T |
1/450 |
40 |
60 |
145 |
86 |
9 |
Cт.2 |
1/850 |
30 |
60 |
140 |
84 |
10 |
|
|
45 |
50 |
|
|
Таблица 3.3 – Варианты нагружения балки
№ варианта |
Схема нагружения |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
Продолжение таблицы 3.3
№ варианта |
Схема нагружения |
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
При проектировании поперечного сечения балки необходимо обеспечить:
Жесткость не ниже заданной [f/l].
Прочность и экономичность, т.е. max[]5%.
Устойчивость общую, т.е. всей сжатой части сечения балки, и местную (отдельных сжатых элементов балки - стенки, поясов, ребер).
Технологичность, т.е. удобство и простоту изготовления.
Компоновку - возможность сочетания с другими частями конструкций. Это обеспечивается тем, что высота балки нормализована и принимается кратной 50 мм.