Курсовая работа (т): Балка сварная двутавровая
Предварительно принимается 
и находиться ширина пояса:
Принимается 
Условие местной устойчивости
выполняется и тогда площадь сечения пояса 
при 
и 
мм будет:
Рисунок 3 - Распределение напряжений по сечению
балки
.3 Определение уточнённых значений высоты балки,
момента инерции и момента сопротивления.
где 
.4 Проверка прочности сечения балки
1) Наибольшее нормальное напряжение в крайнем волокне балки:
- расстояние до крайнего волокна
балки.
Отклонения определяются по формуле
Вывод:
Сечение спроектировано экономично,
так как отклонение наибольшего напряжения 
составило 0,69% и не превышает 5%.
) Определить касательное напряжение
на уровне центра тяжести балки в опорном её сечении при 
где S - статический момент половины
площади сечения относительно центра тяжести балки.
3) Определить эквивалентные напряжения
на уровне верхней кромки вертикального листа в сечении, где имеется большой
изгибающий момент 
и 
.
вычислим в этом волокне балки
напряжения
вычислим в этом же волокне напряжение
где Sг - статический момент площади
горизонтального листа
что меньше наибольшего нормального
напряжения в крайнем волокне.
5.5 Проверка жёсткости балки
Определить действительный прогиб
балки от сосредоточенных грузов:
Норма жёсткости
Вывод: Жесткость обеспечивается
.6 Проверка общей устойчивости балки
Общая устойчивость проверяется по
формуле:
- коэффициент, являющийся функцией
коэффициента, который определяется по формуле
- свободная длина балки, см
Зная коэффициент 
, определяем 
из графика [1], стр. 211.
Момент инерции балки относительно
оси 
;
Полученный 
корректировать по приведенной на
стр. 211 таблице пересчёта.
Принять 
.
Вывод: Общая устойчивость балки
обеспечена, так как:
.7 Проверка местной устойчивости
элементов балки
Проверка устойчивости вертикального
листа (стенки)
где 
для Ст5пс
- предел текучести стали
5.8 Подбор рёбер жёсткости
Ширина ребра 
Принять 
Толщина ребра 
Принять 
Вывод: Местная устойчивость
горизонтального листа выполняется, так как из условия местной устойчивости: (см. п. 5.2)
6.
Конструирование и расчёт сварных соединений балки
6.1 Выбор и обоснование способа
сварки
Выбрать способ сварки:
а) для стыков балки
стыковые швы выполнить автоматической
сваркой под слоем флюса по ГОСТ 8713-79-С7-Аф
Рисунок 4 - Форма подготовки кромок и
поперечного сечения сварного шва стыкового соединения
б) для поясных швов
Поясные швы выполнить автоматической сваркой под флюсом по ГОСТ 8713-79-Т3-Аф- 6
Рисунок 5-Форма подготовки кромки и поперечного
сечения сварного шва таврового соединения
Принять 
в) Швы приварки рёбер жёсткости
выполнить полуавтоматической сваркой в среде СО2 по ГОСТ 14771-76-Т3-УП- 5.
Рисунок 6 - Форма подготовки кромок
и поперечного сечения сварного шва таврового соединения.
Принять 
6.2 Расчёт поясных швов
Рабочими напряжениями в поясных швах в соединениях без подготовки кромок являются касательные.
Напряжениями в поясных швах
вызванные поперечной силой
определяется:
,
,
г - статический момент горизонтального листа относительно центра тяжести. (Формула 26)
2) Местное напряжение в поясных
швах под сосредоточенной силой определяется по формуле:
,
,
Результирующее напряжение
,
.
.
Вывод: Прочность шва обеспечена.
.3 Расчёт стыков балки
По ГОСТ 19903-74 при толщине листа
12мм длина листа 5000мм, ширина 1400мм. При толщине листа 12мм ширина листа
1400мм, длина 5000мм. Для определения общего количества материала, определения
размеров деталей и количества стыков, необходимо определить общую длину балки
5000
l1
Sp 
p
p
,
где 
- общая длинна балки, мм;
- длина балки между опорами, мм;
- Расстояние от опорного ребра до
края стенки назначить конструктивно:
- для балок из малоуглеродистой
стали;
- толщина ребра, мм;
- расстояние между рёбрами на опоре
принять конструктивно, с учётом удобств проведения сварочных работ;