- •Часть 1
- •Введение
- •1. Расчет и конструирование элементов ферм
- •1.1 Задача 1.1. Конструирование и расчет растянутого элемента нижнего пояса фермы
- •1.1.1. Задание
- •1.1.2. Решение
- •1.1.3. Экспертиза подбора сечения по программе «Кристалл»
- •1.2. Задача 1.2. Конструирование и расчет сжатого элемента верхнего пояса фермы
- •1.2.1. Задание
- •1.2.2. Решение
- •1.2.3. Экспертиза подбора сечения по программе «Кристалл»
- •2. Расчет и конструирование сварных соединений
- •2.1. Задача 2.1 Конструирование и расчет соединения угловыми швами
- •2.1.1 Задание
- •2.1.2. Решение
- •2.1.3. Экспертиза расчета сварного соединения
- •2.2. Задача 2.2. Расчет стыкового шва
- •2.2.1. Задание
- •2.2.2. Решение
- •3. Конструирование и расчет болтовых соединений
- •3.1. Задача 3.1. Конструирование и расчет болтового соединения на обычных болтах
- •3.1.1. Задание
- •3.1.2. Решение
- •3.1.3. Экспертиза расчета болтового соединения
- •3.2. Задача 3.2. Расчет сдвигоустойчивого соединения на высокопрочных болтах
- •3.2.1. Задание
- •3.2.2. Решение
- •4. Конструирование и расчет центрально сжатых колонн и стоек
- •4.1. Задание
- •4.2. Решение
- •4.3. Экспертиза подбора сечения колонны
- •5. Расчет и конструирование прокатных балок
- •5.1. Задание
- •5.2. Решение
- •5.3. Экспертиза подбора сечения балки
- •6. Статический расчет и подбор сечения составной сварной балки
- •6.1. Задание
- •6.2. Решение
- •6.3. Экспертиза подбора сечения составной сварной балки
- •7. Расчет и конструирование элементов плоского поверхностного затвора
- •7.1. Задача 7.1. Расчет и конструирование стальной обшивки
- •7.1.1. Задание
- •7.1.2. Решение
- •7.2. Задача 7.2. Расчет и конструирование стрингера
- •7.2.1. Задание
- •7.2.2. Решение
- •Библиографический список
- •Оглавление
2.1. Задача 2.1 Конструирование и расчет соединения угловыми швами
2.1.1 Задание
Руководствуясь разделом 15.1 [1], рассчитать и сконструировать сварное соединение (рис. 2.1), состоящее из двух равнополочных уголков 2100 × 8 с листом (фасонкой) tф = 10мм при следующих данных:
- расчетное усилие N = 350 кН;
- группа конструкций 2;
- сталь С245;
- сварка полуавтоматическая под флюсом проволокой Св-08А 1,4 мм.
2.1.2. Решение
В качестве материала конструкции принимаем сталь С245 с ; (по табл. В.5 [1]).
По таблице Г.1 выбираем материалы для полуавтоматической сварки в углекислом газе:
проволока Св-08А 1,4 мм по ГОСТ 2246-70*.
Расчетные сопротивления:
металла шва , (табл. Г.2 [1]);
металла границы сплавления (табл. 4 [1]).
Исходя из формулы (155) п.15.1.16 [1], определяем требуемую длину швов для прикрепления одного уголка (на одну сторону соединения) по прочности металла шва
.
При этом принимаем:
( на 1÷2 мм меньше толщины уголка ; по табл. 35 [1]);
(по табл. 36 [1] при и );
(см. п. 5 табл. 1 [1]).
Исходя из формулы (156) п.15.1.16 [1] определяем требуемую длину швов на одну сторону соединения по прочности металла границы сплавления
.
При этом принимаем:
по предыдущему расчету;
(по табл. 36 [1] при тех же данных);
.
6. В качестве расчетной принимаем и распределяем ее на перо и обушок уголка. Конструктивная длина сварного шва по обушку и перу определяется по выражениям:
;
,
где – коэффициент, учитывающий смещение центра тяжести уголка к его обушку; для равнополочных уголков .
С целью снижения концентрации напряжений принимают , не менее 50 мм; 10 мм добавляют на дефекты по концам шва.
Принимаем длину сварных швов (рис. 2.1).
Коэффициент использования по металлу шва
|
Рис. 2.1. Сварное соединение уголков с фасонкой |
Подготовка данных для экспертизы расчета сварного соединения по программе «Кристалл» приведена на рис. 2.2 – 2.8.
2.1.3. Экспертиза расчета сварного соединения
Ниже приводится пример распечатки результатов расчета.
«Сварные соединения
Расчет выполнен по СП 53-102-2004
Общие характеристики
Сталь C245
Коэффициент надежности по ответственности 0,95
Коэффициент условий работы 1,0
Коэффициент условий работы соединяемых элементов 0,9
Группа конструкций по приложению B СП 53-102-2004 2
Свойства материалов сварки |
|
Нормативное сопротивление металла шва временному сопротивлению, Rwun |
41 кН/см2 |
Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва, Rwf |
18 кН/см2 |
Вид сварки |
Полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при диаметре сварочной проволоки менее 1.4 мм |
Положение шва |
Горизонтальное |
Климатический район |
с температурой t > -40°C |
Тип |
Параметры |
Сечение 2 100×8 с фасонкой t =10 мм (уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93 100×8) |
Катет шва = 6 мм b = 180 мм φ = 45 град t = 10 мм
|
Усилия
N = 350 кН
Проверено по СП |
Проверка |
Коэффициент использования |
п.15.1.16 формула (155) |
по металлу шва |
0,938 |
п.15.1.16 формула (156) |
по металлу границы сплавления |
0,695 |
Коэффициент использования 0,938 - по металлу шва».
Вывод: Размеры сварных швов подобраны верно.
|
|
Рис. 2.2. Меню «Сталь». Вкладка «Условия применения» |
|
|
|
Рис. 2.3. Меню «Сталь». Вкладка «Листовой и фасонный прокат» |
|
|
|
Рис. 2.4. Меню «Материалы для сварки». Вкладка «Условия применения» |
|
Рис. 2.5. Меню «Материалы для сварки». Вкладка «Материалы для сварки» |
|
Рис. 2.6. Меню «Параметры» (в главном окне программы «Кристалл»). Вкладка «Материал» |
|
Рис. 2.7. Меню «Сварные соединения». Вкладка «Тип соединения» (парные уголки с фасонкой) |
|
Рис. 2.8. Меню «Сварные соединения». Вкладка «Параметры». Команда «Вычислить»: |