4.9Расчет веса колонны

Вес стойки образуется из веса несущих стержней G₁, веса соединительных планок G₂,G₃ и веса диафрагм G₄, G₅. G₁=l_ст(g₁+2g₁+g₁+ +g₁+2g₁)=24(76,6+2^.23,6+15,9+31,8+2^.18,3)=4999,2 кг. Вес одной левой планки G^л_пл=7850^.l^л_пл^.S^л_пл^.h^л_пл=7850^.0,595^.0,35^.0,01=16,34 кг; вес всех планок левой ветви G₂=3^.13^.16,34=637,56 кг. Вес одной правой планки G^п_пл=7850^.l^п_пл^.S^п_пл^.h^п_пл=7850^.0,42^.0,23^.0,008=6,067 кг; вес планок правой ветви G₃=2^.28^.6,067=339,72 кг. Диафрагмы левой ветви выполнены из уголков № 12,5, общая длина уголков l_уг=6^.2^.0,89=10,68 м. G₄= l_уг^.g₆= =10,68.15,5=165,54 кг. Диафрагмы правой ветви выполнены из пластин размером 0,463^х0,254. Вес одной пластины G_пл=7850^.F_пл^.S_пл=7,385 кг, вес всех диафрагм G₅=66,47 кг.

Вес левого оголовка складывается из веса несущих балок G_б=2^.l_б^.g₇=113,65 кг, веса опорных площадок (поз. 1 по рисунку 4.21) G_п.1=0,25^.0,7^.0,012^.7850=16,49 кг; (поз. 2 по рисунку 4.21) G_п.2=0,1^.0,7^{. .}0,02^.7850=10,99 кг, веса опорных швеллеров (поз. 3, 4 по рисунку 4.21) G_шв=2^.0,5^.31,8=31,8 кг, веса опорного ребра (поз. 5 по рисунку 4.21) G_о.р=0,312^.0,5^.0,02^.7850=24,49 кг, веса опорных уголков 6 G_о.у=2^.0,7^.29,7=41,58 кг, веса накладок 7 G_н=2^.0,83^.0,004^.0,01^.7850=5,21 кг. Вес левого оголовка G₆=244,21 кг, вес правого оголовка (расчет не приведен) G₇=471,38 кг.

Вес базы складывается из веса плиты G_пл=1,724^.0,824^.0,02^.7850=223,03 кг, веса траверсы (поз.1 по рисунку 4.29) G_тр.1=2^.1,064^.0,3^.0,012^.7850=60,14 кг, веса траверсы 2 G_тр.2=2^.0,824^.0,3^{. .}0,012^.7850=46,57 кг, веса траверсы 3 G_тр.3=2^.0,8^.0,3^.0,012^.7850=45,22 кг. Вес базы G₈=374,97 кг.

Общий вес металла колонны G_м=7299,0 кг.

4.10Расчет веса наплавленного металла

В стойке колонны выполнены швы соединительных планок и продольные швы центральной части. Длина сварных швов узла соединительных планок левой ветви (см. рисунок 4.18) l_шв=2a+h_л=0,1+0,35=0,45 м, а длина всех швов соединительных планок l_л=3^.13^.2^.0,45=35,1 м. Вес сварных швов G₉=k^2.l^./2=0,01^2.35,1^.7850=13,78 кг. Для правой ветви l_ш=0,1+0,23=0,33, l_п=2^.28^.2^.0,33=36,96 м, G₁₀=0,008^2.36,96^.7850=9,28 кг.

Продольные сварные швы № 1,2 (по рисунку 4.19) объединяют двутавр № 50 и двутавр № 16, и двутавр № 16 с уголками. Катеты швов принимают равными толщине полки двутавра № 16, т.е. 7,8 мм. Катеты швов № 3 примем равными толщине стенки уголка, т.е. 12 мм. Длина швов № 1 l_№1=2^.35^.0,05=3,5 м; длина швов № 2, 3 l_№2,3=2^.35^.0,04=2,8 м. Вес швов № 1, 2 G₁₁=k²(l₁+l₂)^./2=0,0078^2.6,3^.7850=1,5 кг, вес швов № 3 G₁₂=0,012^2.2,8^.7850=1,58 кг. В левом оголовке все швы угловые с катетом 12 мм. В соединении швеллера № 30 с уголком № 16/10/1,2 (см. рисунок 4.21) длина шва l_ш.у.=2h_шв+2h_уг=2^.0,3+2^.0,16=0,92 м. Подкрепление соединения двумя уголками № 20/16/1,2 добавляет еще 8 швов длинной l_ш.ус.=4b_у+4B_уг=4^.0,2+4^.0,16=1,44 м. Общая длина швов соединения l₁=2(0,92+1,44)=4,72 м. В соединении швеллера № 30 с двутавром № 50 (см. рисунок 4.21) l_ш.у.=2h_шв+2h_дв=2^.0,3+2^.0,17=0,94 м, для двух узлов l₂=1,88 м. В площадке под силу Р₁ выполнено 8 швов № 1 (см. рисунок 4.21) длиной 30 см , 4 шва № 2 длиной 10 см и 2 шва длиной 50 см. Общая длина швов соединения l₃=8^.0,3+4.0,1+2^.0,5=3,8 м. В площадке под силу Р₂ выполнено 4 шва длиной 30 см и два шва длиной 50 см. Длина швов соединения l₄=4^.0,3+2^.0,5=3,2 м. Общая длина швов в левом оголовке l_ог=13,6 м, вес наплавленного металла G₁₃=7,69 кг. Вес швов правого оголовка G₁₄=6,54 кг. Элементы базы колонны соединяются угловыми швами с катетом 12 мм. Длина вертикальных швов l₁=18^.0,3=5,4 м. Длина швов в траверсе l₂=4а_пл+4b_пл-8С=9,95 м, вес швов G₁₅=8,68 кг. Общий вес наплавленного металла G_н=42,5 кг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание сварных конструкций требует рационального проектирования конструктивных схем, обоснованного распределения металла, назначения технологических процессов сварки и выбора оборудования наиболее точно соответствующему поставленной задаче. Проектирование сварных конструкций всегда опирается на проведение прочностных расчетов. Большое значение при проектировании конструкций имеет использование накопленного опыта, применение типизированных конструкций, обеспечивающих прогрессивную технику.

Методы расчета сварных конструкций непрерывно развиваются, углубляясь и совершенствуясь. В последние годы интенсивно развиваются вопросы применения компьютерных методов при расчетах сооружений, методы проектирования конструкций наименьшего веса и другие вопросы. Использование компьютеров позволяет автоматизировать ряд звеньев процесса конструирования сварных конструкций, в том числе решение трудоемких и громоздких задач по нахождению оптимального варианта в условиях многокритериальности. Это снижает сроки проектирования, повышает производительность труда и качество проектных решений.

При проектировании сварных конструкций необходимо учитывать технологическую прочность сварных соединений, правильно назначать технологические процессы сварки. Специалист в области проектирования сварных конструкций должен взаимодействовать со специалистом-сварщиком для решения вопросов о рациональном применении металлургических, технологических процессов и расчетов прочности сварных конструкций. Инженеры-сварщики должны изучать условия работы проектируемой конструкции с разных сторон.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1982.272 с.

2. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1983.344 с.

3. Панасенко Н.Н., Елжов Ю.Н., Левин А.И. Расчет стержневых конструкций методом конечных элементов: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Расчет и проектирование сварных конструкций”/ Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 1996.20 с.

4. Левин А.И. Расчет стержневых сварных конструкций методом конечных элементов: Учеб. пособие/ Волгодонский ин-т ЮРГТУ. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000.154 с.

5. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л.:Судостроение,1974.344 с.

6. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для втузов. М.: Наука, 1986.512 с.

7. Серенко А.Н., Крумбольдт М.Н., Багрянский К.В. Расчет сварных соединений и конструкций. Примеры и задачи. Киев.:Вища шк., 1977.335 с.

8. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. М.:Высш. шк.,1990.446 c.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ 3

Задание 1. ПОДБОР ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ 4

Задание 2. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ СВАРНОЙ РАМЫ 24

Задание 3. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ СВАРНОЙ БАЛКИ 56

Задание 4. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ СВАРНОЙ КОЛОННЫ 79

Подставив вычисленные ранее значения J₁ и J₂, получим по (4.15) значение R_В 93

Проверив устойчивость по (4.2) 98

Принимаем n_л=13, n_п=28,тогда расстояния между планками 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 121