Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Проектирование центрально сжатых стальных элементов
Стержневые элементы проектируют из одиночного фасонного металлопроката либо объединяют его в группы обычно по два профиля в одном элементе (2), (рис. 6.19). Наибольшее распространение получили составные стержни из спаренных швеллеров или уголков, образующих тавровое или крестовое сечение. Для обеспечения совместной работы уголков (швеллеров) устанавливают прокладки – «сухарики» из листовой стали, расстояние между которыми не должно превышать 40 i для сжатых элементов и 80 i для растянутых (i – радиус инерции относительно собственной оси, параллельной прокладке, одного швеллера или одного уголка при тавровом сечении; при крестовом сечении – минимальный радиус инерции уголка). В пределах длины сжатого стержня должно быть установлено не менее двух прокладок. Одна прокладка, поставленная в середине стержня, оказывается бесполезной, поскольку в этом месте сдвигающая сила при изгибе стержня отсутствует. Определив требуемую площадь поперечного сечения, вы можете подобрать по сортаменту нужный профиль. Гибкость стержня не должна превышать предельного значения.
В металлических конструкциях широко применяются работающие на центральное сжатие колонны и стержни. Колонны применяются для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий здания. Стержни работают в составе конструктивных элементов и комплексов тяжелых решетчатых ферм и рам. Их расчет и конструирование производиться одинаково. Целью проектирования центрально сжатого элемента является определение его геометрических размеров сечения. При выборе типа колонны необходимо стремиться получить наиболее экономичное решение, учитываю величину нагрузки, удобство примыкания поддерживаемых конструкций, условия эксплуатации, возможность изготовления и наличие сортамента. Прежде всего, надо решить принимать ли колонну сплошной или сквозной. Выбор условий раскрепления колонны в двух ортогональных плоскостях. Проверку по прочности следует делать только для тех элементов, у которых ослаблено сечение, а в большинстве случаев несущая способность колонны определяется ее устойчивостью. нагрузка на элемент площадь сечения элемента расчетное сопротивление стали сжатию по пределу текучести
коэффициент условия работы коэффициент продольного изгиба, в зависимости от гибкости Задавшись типом сечения колонны, определяем требуемую площадь сечения: Задавшись гибкостью элемента и найдя соответствующий коэффициент продольного изгиба, определяем в первом приближении требуемую площадь и требуемый радиус инерции соответствующей заданной гибкости. расчетная длинна колонны, зависит от способа раскрепления колонны Зависимость радиуса инерции от типа сечения колонны приближенно выражается формулами: , отсюда определяют требуемые генеральные размеры сечения колонны: и . Требуемые размеры корректируются также по конструктивным и производственным соображениям. коэффициент для определения соответствующих радиусов инерции для наиболее распространенных сечений. Установив генеральные размеры b и h, подбирают толщину поясных листов и стенки исходя из требуемой площади колонны . Откорректировав значения А, b, h производим проверку сечения: и напряжения:
6. Виды сварных швов. Конструктивные требования к сварным соединениям Вид сварного соединения определяется взаимным расположением свариваемых элементов. Различают стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные соединения (рис. 4.4). Стыковые соединения (рис.4.4, а) наиболее рациональны по расходу присадочного металла и удобны для контроля качества сварного шва. Для обеспечения равномерного сквозного проплавления выбирают рациональную форму подготовки кромок (рис.4.5). Разделку кромок применяют в том случае, когда односторонняя или двусторонняя сварка не позволяет обеспечить полный провар. Форма подготовки кромок зависит от толщины свариваемого металла и способа сварки. Нахлесточные соединения (рис. 4.4, 6) просты в сборке, обеспечивают возможность подгонки размеров за счет регулирования величины нахлестки, не требуют подготовки кромок. Недостатками нахлесточных соединений являются изменение направления силового потока и возможность образования щели между элементами. Неравномерное распределение силового потока вызывает концентрацию напряжений, и поэтому такие соединения не рекомендуется применять в конструкциях воспринимающих переменные или динамические нагрузки, а также эксплуатируемые при низких температурах; проникновение влаги в щель между соединяемыми элементами может привести к щелевой коррозии и разрушению сварных швов за счет распирающего воздействия продуктов коррозии.
Угловые и тавровые соединения ("рис. 4.4, в, г) применяют при изготовлении сварных стержней (двутавров, швеллеров) и других конструктивных элементов. Для качественного выполнения сварного шва также предусматривают различные формы подготовки кромок (рис. 4.5, б, в). Сварные соединения, выполненные контактной сваркой, определяются видом сварки. При точечной сварке соединение нахлесточное (рис.4.6, а). Точечной контактной сваркой соединяют элементы, имеющие малые толщины - от долей до нескольких миллиметров. Однако не рекомендуется выполнять точечные соединения элементов, отношение толщин которых > 3. В сварном точечном соединении приняты следующие обозначения (рис.4.6): Точки в сварном соединении следует располагать таким образом, чтобы они работали преимущественно на срез, а не на отрыв. Шовная контактная сварка допускает возможность соединять элементы от весьма малых толщин до суммарной толщины 4... 6 мм из сталей и алюминиевых сплавов. При шовной сварке между соединяемыми элементами образуется шов путем постановки ряда точек, перекрывающих друг друга. Стыковая контактная сварка эффективно используется при сварке изделий в массовом производстве - арматуры железобетонных конструкций, стержней решетчатых и сплошных конструктивных элементов при безотходной технологии производства. Контактным способом получают стыковые соединения элементов с круглыми, квадратными, прямоугольными трубчатыми, профильными сечениями. Наиболее хорошо соединяются элементы одинакового поперечного сечения. Для получения качественных контактных стыковых соединений диаметры d1 и d2 соединяемых элементов круглого поперечного сечения, а также толщины труб s1 и s2, не должны отличаться друг от друга более чем на 15 % (рис.4.6 ). Расчет на прочность стыков, выполненных контактной стыковой сваркой и воспринимающих статическую нагрузку, обычно не про- изводят. При этом считают, что стык равнопрочен стали свариваемых элементов. Классификация сварных швов производится по различным признакам в зависимости от условий изготовления и эксплуатации сварных конструкций. По форме поперечного сечений швы подразделяют на стыковые и угловые. Стыковые швы выполняют в сварных стыковых соединениях, угловые швы используют в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях. По форме разделки кромок свариваемых элементов швы подразделяются на: без разделки; V - образные; U - образные; К - образные; Х-образные. По положению в пространстве швы в момент их выполнения подразделяют на нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные (рис. 4.7). Такое деление вызвано технологическими особенностями выполнения швов, оказывающими влияние на качество швов и их прочность. Наиболее просто выполняются швы в нижнем положении и наиболее трудно - в потолочном. Поэтому при конструировании сварных соединений необходимо стремиться обеспечивать возможность выполнения сварных швов в нижнем положении, особенно в условиях монтажа.
По назначению сварные швы делят на рабочие, предназначенные для восприятия или передачи расчетных усилий, и связующие, предназначенные для соединения частей элементов конструкций в одно целое. По протяженности швы бывают сплошные и прерывистые. Прерывистые швы применяют в тех случаях, когда сплошные швы являются слабо нагруженными или в соединениях не требуется создание герметичности. Конструктивные требования к сварным соединениям Надежная работа сварных соединений обеспечивается не только правильным выбором сварочных материалов и качественным выполнением проекта, но и обеспечением высокого качества исполнения сварных соединений. Чтобы сварной шов был выполнен с высоким качеством, необходимо обеспечить удобные условия производства сварочных работ. Наиболее удобно выполнять сварные швы в нижнем положении. Удобство доступа к месту сварки электродом или держателем электродной проволоки определяет качество сварного шва. Поэтому разработаны специальные габаритные схемы выполнения сварочных работ при ручной и механизированной видах сварки. При конструировании сварных соединений необходимо учитывать эти схемы, так как в противном случае сварные швы не могут быть выполнены. На рис. 4.21, а представлена габаритная схема при выполнении автоматической сварки трактором ТС-17М, а на рис.4.21, 6 - ручной сварки. Необходимо также предусматривать такое расположение сварных швов, чтобы максимально сокращалась необходимость кантовки конструкции при ее изготовлении. Чтобы уменьшить сварочные деформации конструкции при ее изготовлении, необходимо стремиться к наименьшему объему наплавленного металла. Швы должны иметь толщину, соответствующую расчету. Следует избегать пересечения швов, близкого их расположения друг к другу. Толщину стыковых швов принимают равной меньшей из толщин соединяемых элементов. При выполнении стыковых швов на деталях больших толщин для обеспечения их качества необходимо предусматривать разделку кромок соединяемых элементов. При сварке листов разной толщины или ширины следует делать односторонний или двусторонний скос кромок с уклоном не более 1:5, что обеспечивает плавное распределение силового потока. Устройство стыков без скосов по толщине разрешается при разнице толщин листов не более 4 мм и не более 1/8 толщины тонкого листа
Сварные стыковые соединения листовых деталей следует, как правило, выполнять прямыми с полным проваром и с применением выводных планок. В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня шва или сварка на остающейся стальной подкладке. В последнем случае в расчетах следует принимать толщину шва, равную 0,7 t, где t - наименьшая толщина свариваемых деталей. Катеты угловых швов kf должны приниматься по расчету, но быть не менее значений, представленных в табл. 4.5. Это вызвано необходимостью обеспечить расчетную глубину проплавления углового шва, что предусмотрено методикой расчета сварных соединений с угловыми швами. Минимальные катеты угловых швов необходимо назначать при выполнении связующих (не расчетных) швов. Максимальный катет угловых швов kf = 1,2 t, где t - наименьшая толщина соединяемых элементов. При сварке вдоль кромок прокатных профилей, имеющих скругления, наибольшую толщину углового шва kf при статической и динамической нагрузках рекомендуется принимать не более указанных ниже: Швы различной толщины выполняют сварочным током разной силы, поэтому для упрощения сварочных работ в одной отправочной марке следует иметь не более двух-трех типоразмеров швов. В нахлесточных соединениях длина нахлестки должна быть не менее пяти толщин наиболее тонкого из свариваемых элементов. При этом наименьшая расчетная длина углового шва lf должна быть не менее 4kf и не менее 40 мм. Это конструктивное требование вызвано тем, что в начале и конце шва имеют место дефекты - непровар и кратер. В конструкциях, воспринимающих статические нагрузки, соотношения размеров катетов угловых швов следует принимать, как правило, 1:1. При разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с разными катетами. При этом катет, примыкающий к более тонкому элементу, должен быть не более 1,2 t, где t - толщина этого элемента, а катет, примыкающий к более толстому элементу, - не менее указанного в табл.4.5. В конструкциях, работающих на динамические и вибрационные нагрузки, а также в конструкциях так называемого северного исполнения (климатические районы I1, I2, II2 и II3), угловые швы следует выполнять вогнутыми с соотношением катетов 1:1,5, причем больший катет должен быть направлен вдоль действующего усилия. Вогнутые швы должны специально оговариваться в проекте. Примечания: 1. В конструкциях из стали с пределом текучести более 53 кН/см2, а также из всех сталей при толщине элементов свыше 80 мм минимальные катеты угловых швов принимаются по специальным техническим условиям. 2 В конструкциях группы 4 минимальные катеты односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм включительно и на 2 мм - при толщине элементов более 40 мм.
3. К механизированным видам сварки относятся автоматическая и полуавтоматическая. При проектировании сварных соединений необходимо назначить катеты угловых швов такими, чтобы их можно было заварить за один проход, так как устройство многослойного шва требует значительных затрат на зачистку поверхности уже выполненных сварных швов от шлака и брызг. Рис. 4.4. Типы сварных соединений
Рис. 4.6. Соединения контактной сваркой
Рис. 4.5. Форма подготовки кромок свариваемых элементов
Рис. 4.7. Классификация сварных швов по положению в пространстве
Рис. 4.21. Ограничение габаритов сечений по условиям сварки
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 347; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.214.155 (0.03 с.) |