I Тематика курсового проектирования

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания и задания

для студентов к курсовому проектированию

 

Специальность 22.02.06 Сварочное производство

Курс:третий

 

 

 

Киров 2018

Методические указания и задания для студентов по курсовому проектированию по дисциплине «Расчет и проектирование сварных конструкций» для специальности 22.02.06 Сварочное производство третьего курса

 

 

Методические указания содержат цели и порядок выполнения курсового проекта, правила оформления, общие требования  и справочный материал.

Данная работа направлена на оказание помощи студентам заочного отделения специальности 22.02.06 Сварочное производство в формировании умений и навыков при выполнении курсового проектирования  и теоретических расчетов.

 

Составитель: Копосова И.Г.

Содержание

Введение. 4

I Тематика курсового проектирования. 5

II Последовательность выполнения проекта. 6

III Объем курсового проекта и его составные части……………………………7

IV Порядок защиты курсового проекта. 8

V Задание на курсовое проектирование. 8

Список использованных источников. 11

Приложение А Пример расчета курсового проекта. 12

   Введение. 12

   1 Задание и данные для расчета. 122

   2 Выбор материала балки. 13

   3 Расчет значений изгибающих моментов и перерезывающих сил. 14

   4 Определение конструирование сечения балки. 18

   5 Проверка прочности сечения балки. 22

   6 Проверка общей устойчивости. 26

   7 Проверка местной устойчивости балки. 27

   8 Конструирование и расчет опорных плит. 30

   9 Расчет сварных швов. 31

   10 Выбор способа и расчет режимов сварки. 33

Приложение Б(обязательное) Титульный лист к курсовому проекту. 34

Приложение В(обязательное) Задание на курсовой проект. 35

Приложение Г(рекомендуемое) Заглавный лист пояснительной записки. 36

Приложение Д (обязательное) Рамка листов пояснительной записки ……….37

Введение

Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Расчет и проектирование сварных конструкций» предназначены для студентов третьего курса специальности 22.02.06 «Сварочное производство», и составлены на основе «Рекомендаций по организации выполнения и защиты курсовой работы (проекта) по дисциплине в образовательных учреждениях среднего профессионального образования» (письмо Министерства общего и профессионального образования  РФ №16-52-55 ин/16-13 от 05.04.99).

Разработка  курсовых проектов - один из важных и перспективных видов исследовательской деятельности в системе средних учебных заведений.

Выполнение студентом курсового проекта происходит на заключительном этапе изучения учебной дисциплины, в ходе которой осуществляется обучение применению полученных знаний, умений и навыков при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов.

При создании студентом курсового проектапо дисциплинеодновременно реализуютсяцели:    

- систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам;

- углубления теоретических знаний в соответствии с заданной темой;

- формирования умений применять теоретические знания при решении практических задач и ситуаций;

- формирования умений использовать справочную, нормативную и техническую документацию;

- развития творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

- подготовки к итоговой государственной аттестации и т.д.

Общими требованиями к курсовым проектам являются:

- логическая последовательность изложения материала;

- краткость и точность формулировок, исключающих возможность субъективного и неоднозначного толкования;

- убедительность аргументации;

- конкретность изложения результатов работы;

- доказательность выводов и обоснованность рекомендаций.

V Задание на курсовое проектирование

Варианты курсового проекта принимаются в соответствии с порядковым номеров студента в списке классного журнала по дисциплине «Расчет и проектирование сварных конструкций».

В отдельных случаях по согласованию с преподавателем разрешается выполнять курсовые работы на другие темы.

Задание. Рассчитать и спроектировать сварную подкрановую балку. Выбрать способ и режим сварки. Длину пролета, материал, грузоподъемность балки принять согласно таблице 1.

 

Таблица 1. Данные для расчета балки

Порядковый № в списке	Жесткость (φ/L)	Коэффициент запаса прочности (п)	Коэффициент условий работы (m)	Сосредоточенная нагрузка (р, кН)	Нагрузка от собственного веса (q,кН/м)	Расстояние между осями (d,м)	Марка стали	Длина пролета (L, м)
0	1/500	1,2	0,9	50	2,0	1,5	Ст3	16
1	1/600	1,2	0,9	50	3,5	2,5	Ст3	26
2	1/600	1,2	0,9	100	2,5	2,0	18Г2С	18
3	1/600	1,2	0,9	100	3,5	3,0	ВС5	26
4	1/600	1,2	0,9	150	4,0	2,8	10ХСНД	28
5	1/500	1,2	0,9	100	3,0	2,5	09Г2	20
6	1/600	1,2	0,9	150	4,5	3,0	18ГС2	30
7	1/600	1,2	0,9	150	4,0	3,0	15ХСНД	32
8	1/500	1,3	0,9	50	3,0	2,5	12ГС	36
9	1/500	1,3	0,9	50	2,5	2,0	Ст4	22
10	1/500	1,3	0,9	100	3,5	2,5	09Г2С	25
11	1/600	1,2	0,9	100	2,5	2,5	Ст3	18
12	1/600	1,2	0,9	100	4,5	3,0	25Г2С	36
13	1/600	1,1	0,9	150	4,5	3,0	М16С	36
14	1/500	1,2	0,9	150	3,0	2,5	Ст2	20
15	1/500	1,2	0,9	50	3,5	2,5	10ХСНД	16
16	1/600	1,3	0,9	150	4,5	3,0	Ст3	34
17	1/500	1,1	0,9	50	2,5	2,0	Ст3	12

 

Продолжение таблицы 1

Порядковый № в списке	Жесткость (φ/L)	Коэффициент запаса прочности (п)	Коэффициент условий работы (m)	Сосредоточенная нагрузка (р, кН)	Нагрузка от собственного веса (q,кН/м)	Расстояние между осями (d,м)	Марка стали	Длина пролета (L, м)
18	1/600	1,2	0,9	100	3,0	2,5	10ХСНД	16
19	1/500	1,3	0,9	150	3,0	2,5	16ГС	18
20	1/600	1,1	0,9	150	2,5	2,5	09Г2	24
21	1/500	1,2	0,9	100	4,0	2,8	15ХСНД	28
22	1/600	1,3	0,9	150	4,0	3,5	Ст2	30
23	1/500	1,1	0,9	50	4,5	3,0	16Г2	32
24	1/600	1,2	0,9	100	4,0	3,0	Ст2	26
25	1/500	1,3	0,9	150	3,0	2,5	10ХСНД	36
26	1/600	1,3	0,9	130	3,5	2,5	09Г2С	15

 

Пример расчета курсового проекта

Введение

 

Во введении необходимо показать значение сварных конструкций в народном хозяйстве и актуальность темы курсового проекта. Студент должен указать конкретную задачу, решаемую проектом и основные этапы проектирования. Объем этого раздела не должен превышать 1-2 страниц.

 

Теоретическая часть

Задание и данные для расчета

В курсовом проекте требуется разработать конструкцию сварной балки пролетом L=32 м со свободно опертыми концами.

Балка нагружена равномерной нагрузкой от собственного веса q=4,5 кН/м и двумя сосредоточенными нагрузками p=220 кН (от веса тележки с грузом, которые перемещаются по балке). Расчетная схема балки представлена на рисунке 1.

Расстояние между осями тележки d=3 м. Наибольший допускаемый прогиб от сосредоточенных грузов не должен превышать согласно ТУ 1/500 ее пролета. Поперечное сечение балки двутавровый профиль.

 

 

 

Рисунок 1 Расчетная схема балки

 

Таблица 1 – Данные для расчета балки

Жесткость (φ/L)	Коэф. запаса прочности	Коэф условия работы	Сосредоточенная нагрузка (р, кН)	Нагрузка от собственного веса (q, кН/м)	Расстояние между осями (d, м)	Марка стали	Длина пролета (L, м)
1/600	1,2	0,9	220	4,5	3	09Г2С	32

 

Расчетная часть

Проверка общей устойчивости

 

Рассмотрим, как обеспечить устойчивость балки. Если её закрепить в горизонтальной плоскости, то требуется значительное уменьшение допустимых напряжений, что учитывается коэффициентом уменьшением допускаемых напряжений φ

Поэтому балку следует закрепить от возможных перемещений верхнего пояса.

Зададимся расстоянием между закреплением, например L₀=4м из расчета, что L₀=(10-20) b_г.

 

Рисунок 7 Расположение горизонтальных связей

Определяем φ по формуле:

                          (2.27)

Коэффициент j рассматривают как функцию a (стр. 211 (3) и рис.18.5), т. е.

                   (2.28)

По таблице  учебника на стр. 211  (6), методом интерполяции, определяем коэффициент φ при α =1,5. Принимаем φ =1,9.

Далее нам неизвестен момент инерции по оси Y, определяем по формуле

                                (2.29)

Определяем коэффициент уменьшения допускаемых напряжений по формуле (2.27)

Полученный при вычислении коэффициент φ корректировать по таблице 9.2 (6).

В данном случае j >1,55. Это значение, что при расчете можно принять j=1, и сделать заключение, что общая устойчивость балки обеспечена при закреплении ее с L₀=4 м

В случае если j <1, то необходимо уменьшить расстояние L₀  .

Технологическая часть

Расчет сварных швов

Необходимо разработать сварное соединение в соответствии с ГОСТ для сварки:

1. Стенки с поясом балки.

2. Ребер жесткости.

Следует определить место стыков показать конструкцию всех сварных соединений:

-дать сечение сварного шва;

-показать скос кромок;

-показать зазоры и притупления;

-обозначить сварные швы по ГОСТу

При сварке конструкций, у которых толщина листа S³4, принимаем катет более 4.

В данном случае принимаем к=6 мим для сварки нижних и верхних поясных швов.

В нижних поясных швах действуют касательные направления

                             (3.1)

Несмотря на то, что рабочее напряжение незначительно по технологическим соображениям целесообразно оставить. К = 6 мм

В верхних поясных швах при определении t с учетом приваренного рельса, следует вычислить:

(3.2)

Момент инерции будем считать не изменившимся, как и положение центра тяжести балки. При этом напряжение в верхнем поясе рассчитывается по формуле:

               (3.3)

В верхних поясных швах к вычисленным напряжениям добавляются t _р оси сосредоточенной силы Р. Как уже было установлено, длина зоны распределения сосредоточенной силы в вертикальном листе Z=18,4 см.

Таким образом, по формуле определяем добавочное напряжение:

                  (3.4)

при п =0,4

Условное результирующее напряжение по формуле:

                        (3.5)

Определяем допускаемое напряжение в зоне сварки:

Катеты швов, приваривающих ребра жесткости к поясам и стенкам, принимаем такими же, как и в поясных швах, то есть к=6 мм. Эти швы не передают рабочих напряжений и расчету на прочность не подлежат.

 

Приложение В

(обязательное)

Задание на курсовой проект

Министерство образования Республики Мордовия

ГБОУ РМ СПО «Саранский государственный промышленно-экономический колледж»

 

 

______ 150203 ______

 (шифр специальности)

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине Расчет и проектирование сварных конструкций

студенту группы С3А                                                                           

Тема:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

Курсовой проект на указанную тему выполняется в следующем объеме:

1.Расчетно-пояснительная записка содержит 25 листов

                                                                                  

2.Графическая часть проекта

Лист 1 формат А1:Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов                                                                                                                                                                                                                                                                                     

Лист 2 формат А1: Сборочный чертеж сварной подкрановой балки                                                                                                                                                                                                                                 Лист 3 Спецификация                                                                                                                                                                                                                                                                                  

 

Дата выдачи:           Зав. отделением:             Л.Г.Кондратьева

Срок выполнения:        Преподаватель:          -Л.Н.Ваганова

Приложение Г

(рекомендуемое)

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания и задания

для студентов к курсовому проектированию

 

Специальность 22.02.06 Сварочное производство

Курс:третий

 

 

 

Киров 2018

Методические указания и задания для студентов по курсовому проектированию по дисциплине «Расчет и проектирование сварных конструкций» для специальности 22.02.06 Сварочное производство третьего курса

 

 

Методические указания содержат цели и порядок выполнения курсового проекта, правила оформления, общие требования  и справочный материал.

Данная работа направлена на оказание помощи студентам заочного отделения специальности 22.02.06 Сварочное производство в формировании умений и навыков при выполнении курсового проектирования  и теоретических расчетов.

 

Составитель: Копосова И.Г.

Содержание

Введение. 4

I Тематика курсового проектирования. 5

II Последовательность выполнения проекта. 6

III Объем курсового проекта и его составные части……………………………7

IV Порядок защиты курсового проекта. 8

V Задание на курсовое проектирование. 8

Список использованных источников. 11

Приложение А Пример расчета курсового проекта. 12

   Введение. 12

   1 Задание и данные для расчета. 122

   2 Выбор материала балки. 13

   3 Расчет значений изгибающих моментов и перерезывающих сил. 14

   4 Определение конструирование сечения балки. 18

   5 Проверка прочности сечения балки. 22

   6 Проверка общей устойчивости. 26

   7 Проверка местной устойчивости балки. 27

   8 Конструирование и расчет опорных плит. 30

   9 Расчет сварных швов. 31

   10 Выбор способа и расчет режимов сварки. 33

Приложение Б(обязательное) Титульный лист к курсовому проекту. 34

Приложение В(обязательное) Задание на курсовой проект. 35

Приложение Г(рекомендуемое) Заглавный лист пояснительной записки. 36

Приложение Д (обязательное) Рамка листов пояснительной записки ……….37

Введение

Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Расчет и проектирование сварных конструкций» предназначены для студентов третьего курса специальности 22.02.06 «Сварочное производство», и составлены на основе «Рекомендаций по организации выполнения и защиты курсовой работы (проекта) по дисциплине в образовательных учреждениях среднего профессионального образования» (письмо Министерства общего и профессионального образования  РФ №16-52-55 ин/16-13 от 05.04.99).

Разработка  курсовых проектов - один из важных и перспективных видов исследовательской деятельности в системе средних учебных заведений.

Выполнение студентом курсового проекта происходит на заключительном этапе изучения учебной дисциплины, в ходе которой осуществляется обучение применению полученных знаний, умений и навыков при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов.

При создании студентом курсового проектапо дисциплинеодновременно реализуютсяцели:    

- систематизации и закрепления полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам;

- углубления теоретических знаний в соответствии с заданной темой;

- формирования умений применять теоретические знания при решении практических задач и ситуаций;

- формирования умений использовать справочную, нормативную и техническую документацию;

- развития творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

- подготовки к итоговой государственной аттестации и т.д.

Общими требованиями к курсовым проектам являются:

- логическая последовательность изложения материала;

- краткость и точность формулировок, исключающих возможность субъективного и неоднозначного толкования;

- убедительность аргументации;

- конкретность изложения результатов работы;

- доказательность выводов и обоснованность рекомендаций.

I Тематика курсового проектирования

Сварные конструкции широко применяются в различных отраслях народного хозяйства. Применение сварки позволяет экономить металл, сокращать цикл производства, уменьшать стоимость изготовления изделий. Высокое качество сварных конструкций определяется выбором несущих конструктивных форм, правильным расчетом на прочность основных элементов и узлов, а также применением совершенных технологических процессов изготовления.

Проектирование сварных конструкций является  творческим процессом, основанным на глубоких теоретических знаниях, получаемых при изучении курса. Типовыми сварными конструкциями являются балки, фермы, колонны и листовые конструкции. В настоящих методических указаниях содержатся упорядоченные сведения расчета и проектирования сварной подкрановой балки.

По содержанию курсовой проект может носить конструкторский или технологический характер.

Курсовой проект состоит из расчетной пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка курсового проекта конструкторского характера включает в себя:

- введение, в котором раскрывается актуальность и значение темы, формулируется цель;

- расчетную часть, содержащую расчеты по профилю специальности;

- описательную часть, в которой приводится описание конструкции и принцип работы спроектированного изделия, выбор материалов, технологические способности его изготовления;

- организационно-экономическая часть;

- заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможностей использования материалов работы;

- список использованных источников;

- приложения.