МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

По дисциплине

“Проектирование металлических конструкций ПТСиДМ ”

(для студентов специальности 7.090214 та 8.090214)

Краматорськ 2007

УДК 624.04.621.87

Конспект лекций по дисциплине «Проектирование металлоконструкций ПТМиСДМ» (для студентов специальностей 7.090214 и 8.090214)/Сост.: В.С. Шнюков, В.А. Койнаш. – Краматорск: 2006. – 74 с.

Составители: В.С. Шнюков доц., к.т.н.,

В.А. Койнаш, ас.

Ответственный за выпуск В.Г. Крупко, доц., к.т.н.

Содержание

Раздел 2 Общие вопросы проектирования металлических конструкций 7

2.1 Основные конструктивные формы металлических конструкций 7

2.2 Материалы для металлических конструкций 8

2.2.1 Малоуглеродистые стали 8

2.2.2 Низколегированные стали 10

2.2.3 Преимущества и недостатки малоуглеродистых и низколегированных сталей 10

2.2.4 Алюминиевые сплавы 11

2.3 Нагрузки на металлические конструкции ПТМ 13

2.3.1 Виды нагрузок 13

2.3.2 Расчетные случаи и сочетания нагрузок 15

2.4 Критериальное условие пригодности металлической конструкции к эксплуатации 17

2.4.1 Метод допускаемых напряжений 17

2.4.2 Метод предельных состояний 19

2.4.2.1 Критериальные условия по методу предельных состояний 19

2.4.2.2 Определение несущей способности 21

2.4.2.3 Критериальные условия метода предельных состояний для практического использования 22

2.4.3 Метод допускаемых напряжений как частный случай метода предельных состояний 22

2.5 Основы расчета металлоконструкций на выносливость 23

2.5.1 Общие сведения о выносливости материала 23

2.5.2 Практические методы определения неограниченных пределов выносливости 26

2.5.3 Определение ограниченных пределов выносливости 28

2.5.4 Практическая методика расчета крановых металлоконструкций на усталость 29

2.6 Предотвращение хрупкого разрушения металлоконструкции 29

2.6.1 Общие сведения разрушения металлов 29

2.6.1 Теоретические основы хрупкого разрушения 33

2.7 Проектирование соединений элементов металлоконструкций 35

2.7.1 Общие сведения о соединениях 35

2.7.2 Проектирование сварных соединений 35

2.7.3 Особенности обозначения сварных швов на чертежах 38

2.7.4 Проектирование болтовых соединений 41

2.7.5 Общие сведения о болтовых соединениях 41

2.7.6 Соединение на чистых болтах 41

2.7.7 Соединения на высокопрочных болтах 42

2.7.8 Особенности применения соединений на чистых и высокопрочных болтах 43

2.7.9 Особенности расчета групповых болтовых соединений 44

2.8 Основы проектирования ферм 46

2.8.1 Общая последовательность действий при проектировании ферм 46

2.8.2 Определение геометрической схемы фермы 46

2.8.3 Выбор генеральных размеров фермы 46

2.8.4 Выбор числа и длины панелей 47

2.8.5 Определение усилий в стержнях 48

2.8.6 Подбор сечения стержней 48

2.8.7 Конструирование поперечных сечений стержней 50

2.8.8 Особенности конструктивного выполнения сдвоенных стержней 51

2.8.9 Проектирование узлов ферм 53

2.8.9.1 Общие требования к узлам ферм 53

2.8.9.2 Конструктивное выполнение узлов 54

2.8.9.3 Конструирование узловой фасонки 55

2.8.10 Выполнение проверочных расчетов 56

2.8.11 Строительный подъем главных ферм пролетных кранов 58

2.8.12 Учет местного давления ходовых колес тележки 59

2.9 Основы проектирования листовых балок 61

2.9.1 Общие сведения 61

2.9.2 Проектирование поперечного сечения составной коробчатой балки 63

2.9.2.1 Выбор толщины стенки 63

2.9.2.2 Выбор высоты сечения балки из условия минимальной металлоемкости 63

2.9.2.3 Выбор высоты сечения балки из условия минимально допустимой жесткости 66

2.9.2.4 Принятие высоты сечения пролетной балки из условия рекомендации практики 67

2.9.2.5 Выбор толщины поясных листов 67

2.9.3 Обеспечение общей и местной устойчивости сварных составных балок 67

2.9.3.1 Общая устойчивость 67

2.9.3.2 Местная устойчивость 69

2.9.4 Учет влияния местного давления ходовых колес тележки 71

Литература 74

Введение

Под металлоконструкцией в инженерной практике понимают изделия, которые состоят из прокатных профилей, соединенных между собой преимущественно сваркой. В инженерной практике все металлические конструкции разделяют по назначению на строительные и машиностроительные. К первой группе принадлежат такие конструкции как стальные каркасы и перекрытие промышленных зданий, радио и телевизионные вішки, металлические сооружения мостов и прочее.

Методы проектирования и расчета таких конструкций изучают в строительных ВУЗах.

В нашем курсе рассматриваются только металлические конструкции подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудование (ПТМиСДМ).

В ПТМиСДМ металлоконструкции представляют собой скелет машины на который крепятся механизмы. Масса и стоимость металлоконструкции, в основном, и определяют массу и стоимость машины. В грузоподъемных кранах металлоконструкция есть на столько ответственной составляющей, что кран существует, пока существует его металлоконструкция

Цель дисциплины «Проектирование металлоконструкций ПТМиДМ» – дать основные сведения и навыки по расчету и конструированию металлоконструкций и их отдельных элементов подъемно-транспортных машин.