Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Проектирование сварных

подкрановых балок

Методические указания к курсовому проекту

по дисциплине «Проектирование сварных конструкций»

Омск 2007

Составитель Дмитриев Николай Ефимович, старший преподаватель.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Рассчитать и спроектировать сварную подкрановую балку, схема которой показана на рисунке 1.

Вариант задания №________

Рис. 1. Расчетная схема балки

Дано:

1. Интенсивность распределенной нагрузки ………………………………………q

2. Величина сосредоточенной подвижной нагрузки……………………………….p

3. Расстояние между подвижными грузами (колесами тележки)…………………d

4. Длина балки ………………………………………………………………………. l

5. Норма жесткости балки от распределенной и сосредоточенной нагрузок:

- для балок длиной до 14 м - ,

- для балок длиной до 20 м - ,

- для балок длиной свыше 20 м - .

6. Расчетная температура эксплуатации балки……………………………………. t

Значения l, p, d, q, t выбираются согласно варианту задания по таблице 1.

Требуется:

1. Выбрать материал подкрановой балки.

2. Построить линии влияния (ЛВ) реакций опор, изгибающих моментов и поперечных сил в характерных сечениях балки.

3. Построить диаграмму моментов и поперечных сил, расчетные данные свести в таблицу.

4. Выбрать тип сечения балки и определить его высоту.

5. Сконструировать сечение балки.

6. Проверить прочность подобранного сечения балки.

7. Проверить общую устойчивость балки.

8. Проверить местную устойчивость элементов балки.

9. Сконструировать и рассчитать сварные соединения балки (поясные швы, стыки балки).

10. Сконструировать и рассчитать опорные плиты балки.

11. Разработать графическую часть проекта сварной балки.

Таблица 1

Варианты задания на проектирование

№ п/п	l, м	P, кН	d, м	q, кН/м	t, °C	№ п/п	l, м	P, кН	d, м	q, кН/м	t, °C
1	10	700	1,5	10	-50>t≥-65	26	20	50	2	20	t≥-40
2	12	700	1,5	10	-50>t≥-65	27	22	50	2	20	t≥-40
3	14	600	1,5	10	-50>t≥-65	28	24	50	2	20	t≥-40
4	16	600	1,5	10	-50>t≥-65	29	26	50	2	20	t≥-40
5	18	600	2	15	-50>t≥-65	30	28	50	2	20	t≥-40
6	20	400	2	15	-40>t≥-50	31	10	150	1,5	10	t≥-40
7	22	400	2	15	-40>t≥-50	32	12	120	1,5	10	t≥-40
8	24	400	2	15	-40>t≥-50	33	14	120	1,5	10	t≥-40
9	26	400	2	15	-40>t≥-50	34	16	100	1,5	10	t≥-40
10	28	400	1,5	20	-40>t≥-50	35	18	100	1,5	10	t≥-40
11	10	100	1,5	20	t≥-40	36	20	500	2	15	-40>t≥-50
12	12	100	1,5	20	t≥-40	37	22	500	2	15	-40>t≥-50
13	14	80	1,5	20	t≥-40	38	24	500	2	15	-40>t≥-50
14	16	80	1,5	20	t≥-40	39	26	500	2	15	-40>t≥-50
15	18	70	2	10	t≥-40	40	28	500	2	15	-40>t≥-50
16	20	250	2	10	-40>t≥-50	41	10	90	1,5	15	t≥-40
17	22	250	2	10	-40>t≥-50	42	12	90	1,5	15	t≥-40
18	24	250	2	10	-40>t≥-50	43	14	60	1,5	15	t≥-40
19	26	250	2	10	-40>t≥-50	44	16	60	1,5	15	t≥-40
20	28	250	1,5	15	-40>t≥-50	45	18	60	1,5	15	t≥-40
21	10	600	1,5	15	-50>t≥-65	46	20	300	2	20	-50>t≥-65
22	12	600	1,5	15	-50>t≥-65	47	22	300	2	20	-50>t≥-65
23	14	600	1,5	15	-50>t≥-65	48	24	300	2	20	-50>t≥-65
24	16	600	1,5	15	-50>t≥-65	49	26	300	2	20	-50>t≥-65
25	18	600	1,5	15	-50>t≥-65	50	28	300	2	20	-50>t≥-65

Цель проекта

Проект сварной подкрановой балки является одним из возможных заданий по курсовому проектированию по дисциплине “Расчет и проектирование сварных конструкций”. При работе над этим проектом студенты приобретают практические навыки по расчету и проектированию сварных балок большого пролета. В отличие от заданий по расчету балок, выполняемых студентами при изучении курса “Сопротивление материалов”, данный курсовой проект предусматривает:

• определение расчетных усилий при действии собственного веса и сосредоточенных перемещающихся грузов;

• подбор сечения балки из условия жесткости и экономичности с выполнением требований прочности;

• рассмотрение вопросов общей и местной устойчивости элементов балки;

• расчет сварных соединений (стыки балки и поясные швы);

• расчет опорных частей балки.

Методика расчета и проектирования сварной подкрановой балки

1 Выбор материала подкрановой балки

Выбор материала подкрановой балки производится в зависимости от расчетной температуры эксплуатации и в соответствии с указаниями СНиП по применению сталей для стальных конструкций. Стальные подкрановые балки, относятся к первой группе конструкций. Рекомендации для этой группы сталей приведены в приложении 1. Расчетные сопротивления для этих сталей указаны в приложении 2.

2 Определение расчетных нагрузок

Так как на балке имеется подвижный груз, то для определения расчетных нагрузок производится построение линий влияния (ЛВ) реакций опор, изгибающих моментов и поперечных сил в характерных сечениях балки. Правила построения ЛВ изложены в учебном пособии [2]. По ЛВ строятся диаграммы моментов и поперечных сил от действия распределенной и спаренной сосредоточенной подвижной нагрузки. На основании диаграмм определяются и , которые являются исходными расчетными данными для проектирования.

Результаты расчета заносятся в таблицу 2. При определении расчетных нагрузок по ЛВ должны быть записаны применяемые при этом расчетные формулы, подставлены в них и показаны на ЛВ числовые значения ординат, показана загрузка ЛВ и ординаты ЛВ под загрузкой.

Таблица 2

Определение расчетных нагрузок.

Характерные сечения балки

Изгибающий момент

Поперечная сила

y1

y2

∑yi

Мр = = P∑yi, кН∙мм

Mq= = qw кН∙мм

∑M= = M, кН∙мм

y1

y2

∑yi

Ор = = P∑yi кН кН

Qq= = qw, кН

∑Q= = Q, кН

0

0,1l

0,2l

0,3l

0,4l

0,5l