23.11.2021

Calculul si proiectarea sudurilor. Calculul sudurilor

Pagina 6

Tabel - Numărul de tipuri de colțuri

Calculul nodurilor de ferme

Tijele ferme din noduri sunt conectate prin gușeuri de tablă, de care sunt atașate prin sudare electrică.

Determinat prin formula

Lungimea cusăturii de-a lungul penei este determinată de formulă

unde α este un coeficient care ține cont de ponderea forței pe cap

N - forța în tijă, kN

coeficientul de penetrare βf (at sudare manualăβf=0,7)

Kf1, Kf2 - grosimea cusăturilor de-a lungul fundului și, respectiv, de-a lungul penei, cm

Rwf este rezistența calculată a sudurilor filetate de forfecare de-a lungul metalului sudat,

egal la folosirea electrozilor de tip E50: Rwf= 21 kN/cm2

γwf - coeficientul condițiilor de funcționare a sudurii; γwf=1

Coeficientul α se ia egal cu: pentru unghiuri egale α=0,7.

Grosimea cusăturii de-a lungul marginii colțului este considerată a fi cu 2 mm mai mică decât grosimea flanșei colțului, dar nu mai puțin de 4 mm. Grosimea maximă a cusăturii de-a lungul marginii colțului nu trebuie să depășească 1,2 t min, unde tmin este grosimea elementului mai subțire (cușonul sau flanșa colțului).

Lungimea minimă a îmbinării trebuie să fie de 4 Kf sau 40 mm. Lungimea maximă de proiectare a cusăturii nu trebuie să depășească 85βf Kf.

Să determinăm lungimile cusăturilor curelelor „6” și „7” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 = 22 cm.

Lungimea cusăturii pene

Kf1 = 8mm = 0,8cm. Kf2 = 6 mm = 0,6 cm.

Să determinăm lungimile cusăturilor curelei „30” și „26” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 =4 cm.

Lungimea cusăturii pene

Kf1 = 8 mm = 0,8 cm Kf2 = 6 mm = 0,6 cm.

Să determinăm lungimea cusăturilor curelei „22” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 =4 cm.

lungimea cusăturii de-a lungul penei

Kf1 = 8 mm = 0,8 cm Kf2 = 8 mm = 0,8 cm.

Lungimile calculate ale cusăturilor sunt trasate pe diagrama nodurilor, după care sunt dezvăluite dimensiunile gusei și conturul acestuia. Conturul adoptat al gusei ar trebui să fie simplu, de preferință dreptunghiular.

Nodul E trebuie să aibă o nervură de sprijin de 16…25 mm. Lățimea minimă a nervurii 180 mm.

Masă suduri la nodurile fermei

Caseta de dialog va arăta astfel.

Caseta de dialog oferă nouă tipuri de secțiuni compozite cele mai frecvent utilizate (secțiunile pot fi selectate în câmpul Tip secțiune din partea dreaptă sus a casetei de dialog):

– doua canale asezate fata in fata sau spate in spate;

Două grinzi I;

Canal și I-beam (canalul este plasat cu fața sau cu spatele);

Două colțuri și o grindă în I;

Patru colțuri stilou la stilou;

Patru colțuri spate în spate;

Două colțuri legate în formă de T, cap la capăt, cu laturile scurte sau lungi;

Două colțuri unite în formă de C, pene cu pene, laturi scurte sau lungi;

Două colțuri legate în formă de cruce.

Pentru unele tipuri de secțiuni compozite este disponibilă opțiunea Secțiuni compozite - sudate; dacă opțiunea este activă, atunci se presupune că coardele secțiunii compozite sunt sudate pe lungimea secțiunii.

Definirea unei familii de secțiuni compozite.

Pentru a defini o familie (grup) de secțiuni compozite, utilizatorul trebuie:

• în câmpul Nume, atribuiți un nume secțiunii (programul sugerează automat numele secțiunii compuse);
• în câmpul Belt section, definiți secțiunea inițială care va începe generarea unei familii de secțiuni compozite; după selectarea în acest câmp, programul deschide automat caseta de dialog Selection Selection, în care puteți selecta secțiunea de acorduri dorită din baza de date a secțiunilor;
• determinați locația inițială a acordurilor din care este realizată secțiunea compusă, adică pasul (distanța dintre coarde) - în câmpul de editare d și incrementul de pas - în câmpul de editare dd; pentru a determina pasul maxim al curelei, utilizatorul trebuie să introducă o valoare în câmpul de editare dmax.

Notă Unele tipuri de secțiuni (de exemplu, 4 colțuri) necesită definirea a două secțiuni diferite de coarde și două distanțe diferite între coarde, în funcție de planul grilei (b,d).

Metoda de creare a secțiunii compuse.

Programul creează automat o familie de secțiuni compuse pe baza datelor inițiale definite de utilizator. Prima secțiune compozită dintr-o familie de secțiuni compozite este compusă din două secțiuni inițiale situate la distanța d. Se formează secțiunile compozite consecutive fără modificarea dimensiunilor secțiunii transversale ale coardelor prin creșterea distanței d cu incrementul dd până la atingerea valorii dmax. După aceasta, programul mărește automat secțiunea de acord cu o dimensiune și formează noi secțiuni compozite, începând din nou cu pasul d și continuând să mărească pasul până când se atinge valoarea dmax. Programul generează secțiuni până când ajunge la sfârșitul bazei de date, adică până la epuizarea posibilității de a selecta noi secțiuni.

Secțiune compozită.

Secțiune curea (secțiune inițială) - C240

Distanța dintre curele - d=25 cm

Creșterea pasului dd = 5 cm

Pasul maxim dmax = 30 cm

Programul va crea o familie de secțiuni cu un nume, de exemplu, 2CF, care conține 9 secțiuni. Când generarea secțiunilor este finalizată, ultima secțiune a familiei de secțiuni C va fi secțiunea C300. Secțiunile rezultate sunt prezentate mai jos.

Forța calculată într-o secțiune de unghiuri egale pereche este distribuită după cum urmează: 70% cade pe fund (adică N despre = 0,7N) și 30% - pentru stilou (adică N n = 0,3N).

La calcularea sudurilor, sunt specificate valorile picioarelor cusăturii de-a lungul cap la cap ( ) și cu stiloul ( ) și determinați lungimile necesare ale cusăturilor de-a lungul spatelui (
) și cu stiloul (
).

La alocarea unui picior de sutură, trebuie luate în considerare următoarele recomandări:

(colț sau gușeu). Grosimea ghiselor se determină conform tabelului. 13 adj. 2.

Lungimea necesară a sudurii de-a lungul cap la cap este luată în funcție de cea mai mare valoare găsită folosind formulele:

la calculul metalului de sudare

; (4.4)

, (4.5)

Unde γ wf = γ wz = 1 (clauza 11.2*) – coeficienții condițiilor de funcționare a sudurii;

 f = 0,7,  z = 1 (Tabel 34*) – coeficienții adâncimii de penetrare corespunzători sudării semiautomate în poziția inferioară;

(Tabelul 6*) – coeficientul condițiilor de funcționare a structurii;

R wf Şi R w z(vezi paragraful 2) – rezistența la forfecare calculată a îmbinării cu suduri de colț.

Lungimea necesară a sudurii de-a lungul penei este luată în funcție de cea mai mare valoare găsită folosind formulele:

la calculul metalului de sudare

; (4.6)

la calcularea limitelor de fuziune a metalelor

. (4.7)

Când se atribuie lungimile sudurilor de-a lungul cap la cap ( ) și cu stiloul ( ) ar trebui să se ghideze după următoarele:

1. - număr întreg de centimetri;

2. ≥ 4 cm;

3.
;

4.
;

5. valori Şi ia cat mai putin.

Orez. 2. La calculul sudurilor

Desenul de detaliu (de lucru) arată fațada fermei, planuri pentru coardele superioare și inferioare și o vedere laterală. Nodurile sunt reprezentate pe fațadă, iar pentru claritatea desenului, nodurile și secțiunile tijelor sunt desenate la scară 1:10 pe diagrama axelor fermei, desenată.

noah pe scara 1:20.

Tijele de grătar sunt de obicei tăiate normal față de axa tijei. Pentru tijele mari, tăierea oblică este permisă pentru a reduce dimensiunea gușurilor. Tijele grilei nu sunt aduse la distanta de curele o = 6 t f – 20mm(Unde t f – grosimea gusei in mm), dar nu mai mult de 80 mm(Fig. 2).

Într-o ferme cu tije formate din unghiuri pereche formate dintr-o marcă, nodurile sunt proiectate pe gușoane care sunt introduse între unghiuri. Este recomandat să atașați ghișele de centură cu cusături continue de lungime minimă a piciorului. Grenurile sunt eliberate în spatele marginilor colțurilor taliei la 10...15 mm(Fig. 2).

Baza proiectării nodurilor de ferme este intersecția axelor tuturor tijelor care converg în nodul din centrul nodului. Dimensiunile principale ale unității sunt distanțele de la centrul unității până la capetele tijelor de zăbrele atașate și până la marginea gusei. Pe baza acestor distanțe, se determină lungimea necesară a tijelor de zăbrele, care este atribuită ca multiplu de 10 mm, și dimensiunile gușurilor. Dimensiunile gușurilor sunt determinate de lungimea necesară a cusăturilor pentru fixarea elementelor. Este necesar să se depună eforturi pentru cele mai simple contururi ale gușurilor pentru a simplifica producția lor și a reduce numărul de tundere.

Pentru a se asigura că colțurile funcționează împreună, acestea sunt conectate cu garnituri. Distanța liberă dintre garnituri nu trebuie să fie mai mare de 40 i x pentru elemente comprimate și 80 i x pentru cele intinse, unde i x – raza de inerție a unui colț față de axă x - x. Grosimea garniturilor este atribuită egală cu grosimea garniturilor nodale. Se acceptă distanțiere cu o lățime de 60 mm si sunt produse pentru dimensiuni de colt de 10...15 mmîn fiecare direcție.

Dimensiunile (picioarele si lungimea) sudurilor sunt indicate pe fatada sarpantei.

Luați placa de bază cu o grosime de 20 mmși dimensiunile din planul 300 x 300 mm.

Desenul conține o specificație a pieselor (conform formei stabilite) pentru ferme și furnizează note.

ANEXA 1

Tabelul 1

Date inițiale pentru studenții specialității 270301 „Arhitectură”

Ultimele două cifre ale codului	Lungimea fermei L(m)	Distanța dintre truss	Înălțimea fermei h(m)	Calitatea oțelului

Tabelul 2

Date inițiale pentru studenții specialității 270302 „Proiectarea mediului arhitectural”

Ultimele două cifre ale codului	Lungimea fermei L(m)	Distanța dintre truss	Înălțimea fermei h(m)	Calitatea oțelului

ANEXA 2

Tabelul 3

Rezistențe la tracțiune standard și calculate,

compresia și îndoirea produselor laminate conform GOST 27772-88 pentru oțel

structuri ale clădirilor și structurilor (eșantion din tabelul 51* 2)

	rulat, mm	Rezistenta standard a produselor laminate modelate, MPa		Rezistenta de proiectare otel modelat, MPa
		R ун	R un	R la	R u
	Sf. 20 la 40
	Sf. 20 la 30
	Sf. 10 la 20 Sf. 20 la 40
	Sf. 10 la 20
	Sf. 10 la 20
	Sf. 10 la 20 Sf. 20 la 40
	Sf. 10 la 20 Sf. 20 la 40

Tabelul 4

Materiale de sudura si rezistente de proiectare

(eșantion din tabelele 55* și 56)

Tabelul 5

Grinzi în I din oțel laminat la cald cu fețe interioare de flanșă înclinate (GOST 8239-89)

Dimensiuni, mm

secțiune transversală, cm 2

Axă x – x

Axă y - y

Greutate 1 m, kg

eu x, cm 4

W x, cm 3

i x, cm

S x, cm 3

eu y , cm 4

W y, cm 3

i y, cm

Tabelul 6

Canale de oțel laminate la cald cu fețe interioare de flanșă înclinate (GOST 8240-89)

Dimensiuni, mm

secțiune transversală, cm 2

Axă x – x

Axă y - y

z 0 ,

Greutate 1 m, kg

eu x, cm 4

W x, cm 3

i x, cm

S x, cm 3

eu y , cm 4

W y, cm 3

i y, cm

T
tabelul 7

Unghiuri din oțel cu flanșe egale laminate la cald (GOST 8509-86)

Desemnare: b – lățimea raftului; t – grosimea raftului; R – raza de curbură internă; r – raza de curbură a raftului; eu – momentul de inerție; i – raza de rotație; z 0 – distanța de la centrul de greutate până la marginea exterioară a raftului

Dimensiuni, mm

secțiune transversală, cm 2

Valori de referință pentru axe

Greutate 1 m, kg

x – x

X 0 - X 0

la 0 – y 0

X 1 - X 1

z 0

eu x, cm 4

i x, cm

eu x 0 , cm 4

i x 0 , cm

eu y 0 , cm 4

i y 0 , cm

eu x 1 , cm 4

Continuarea tabelului 7

Sfârșitul tabelului 7

Orez. 3. Determinarea grafică a forțelor în elementele fermelor (diagrama Maxwell-Cremona)

Tabelul 8

Factorul de stabilitate 

Flexibilitate condiționată	Factorul de stabilitate		Flexibilitate condiționată	Factorul de stabilitate

Nota.

Pentru valori intermediare  dimensiune  ar trebui determinată prin interpolare liniară.

Tabelul 9

Devieri maxime verticale ale elementelor structurale

(eșantion din tabelul 19)

Nota.

Pentru valori intermediare l în poz. 2, O dimensiune n 0 ar trebui determinată prin interpolare liniară.

Tabelul 10

Selectarea secțiunilor transversale pentru tijele de ferme

Tija nr.

Forța de proiectare N, kN

Zona secțională O, cm 2

Lungimea efectivă l x, cm

Raza de inerție i x, cm

Flexibilitate λ

Flexibilitate maximă [ λ ]

Flexibilitate condiționată  

Factorul de stabilitate 

Coeficientul conditiilor de munca γ Cu

Verificarea secțiunii,

întinderea

rezistenţă

durabilitate

Centura superioara

) ┘└ 12512

21,51 < 23,75

Cureaua inferioară

23,66 < 23,75

constructiv

15,68 < 23,75

23,748< 23,75

┘└ 10010

Tabelul 11

Calculul sudurilor

Tija nr.		Efort N, kN	Cusătură de-a lungul tivului			Cusătură de pene
			N despre , kN	, cm	, cm	N n , kN	, cm	, cm
	┘└ 10010

Tabelul 12

Lungimi minime ale cusăturilor (Tabelul 38*)

Tipul conexiunii	Tipul de sudare	Limita de curgere, MPa	Minim picioare k f, mm, cu grosimea elementului mai gros fiind sudat t, mm
În formă de T cu sudură de filet cu două fețe;
		tură și colț
	Sf. 430 până la 530 automată și
		tură și colț
semiautomat
	Sf. 430 până la 530 automată și

În formă de T cu suduri de filet unilaterale

Tabelul 14

Proiectați lungimile barelor

(eșantion din tabelul 11) l Desemnare:

– distanța dintre centrele nodurilor

Tabelul 15

Flexibilitatea maximă a tijelor

(eșantion din tabelele 19* și 20*)

Tabelul 16

Factorul condițiilor de muncă

(eșantion din tabelul 6*)

L I T E R A T U R A 1. SP 53-102-2004. Reguli generale

proiectarea structurilor din oțel. Gosstroy al Rusiei - M.: TsNIISK im. Kucherenko, 2005. 2. SNiP II-23-81 *. Structuri din oțel

. Standarde de proiectare / Ministerul Construcțiilor din Rusia. - M.: GP TsPP, 2000. - 96 p.

3. SNiP 2.01.07-85 *. Încărcări și impacturi / Gosstroy al Rusiei. - M.: FSUE TsPP, 2004.-44 p.

4. Faybișenko V.K. Structuri metalice: manual. manual pentru universități. – M.: Stroyizdat, 1984. - 336 p.
Informații generale………………………………………………………..……………………
1. Date inițiale………………………………………………………
2. Selectarea principalelor caracteristici de proiectare……………………………
3. Calculul duratei de acoperire…………………………………………………………………
4. Proiectarea unei ferme de acoperiș……………………………………………….
4.1.
Determinarea sarcinilor pe ferme……………………………………………..
4.2.
Determinarea forțelor de proiectare în truss rods…………
4.3.

Tabel - Numărul de tipuri de colțuri

Calculul nodurilor de ferme

Tijele ferme din noduri sunt conectate prin gușeuri de tablă, de care sunt atașate prin sudare electrică.

Determinat prin formula

Lungimea cusăturii de-a lungul penei este determinată de formulă

unde α este un coeficient care ține cont de ponderea forței pe cap

N - forța în tijă, kN

Alegerea secțiunilor de tijă de împingere ………………………………………………………

Kf1, Kf2 - grosimea cusăturilor de-a lungul fundului și, respectiv, de-a lungul penei, cm

Rwf este rezistența calculată a sudurilor filetate de forfecare de-a lungul metalului sudat,

egal la folosirea electrozilor de tip E50: Rwf= 21 kN/cm2

γwf - coeficientul condițiilor de funcționare a sudurii; γwf=1

Coeficientul α se ia egal cu: pentru unghiuri egale α=0,7.

Grosimea cusăturii de-a lungul marginii colțului este considerată a fi cu 2 mm mai mică decât grosimea flanșei colțului, dar nu mai puțin de 4 mm. Grosimea maximă a cusăturii de-a lungul marginii colțului nu trebuie să depășească 1,2 t min, unde tmin este grosimea elementului mai subțire (cușonul sau flanșa colțului).

Lungimea minimă a îmbinării trebuie să fie de 4 Kf sau 40 mm. Lungimea maximă de proiectare a cusăturii nu trebuie să depășească 85βf Kf.

Să determinăm lungimile cusăturilor curelelor „6” și „7” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 = 22 cm.

Lungimea cusăturii pene

Kf1 = 8mm = 0,8cm. Kf2 = 6 mm = 0,6 cm.

Să determinăm lungimile cusăturilor curelei „30” și „26” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 =4 cm.

Lungimea cusăturii pene

Kf1 = 8 mm = 0,8 cm Kf2 = 6 mm = 0,6 cm.

Să determinăm lungimea cusăturilor curelei „22” (δ=6mm):

Lungimea cusăturii structurale de-a lungul spatelui

Luăm lw1 =4 cm.

lungimea cusăturii de-a lungul penei

Kf1 = 8 mm = 0,8 cm Kf2 = 8 mm = 0,8 cm.

Lungimile calculate ale cusăturilor sunt trasate pe diagrama nodurilor, după care sunt dezvăluite dimensiunile gusei și conturul acestuia. Conturul adoptat al gusei ar trebui să fie simplu, de preferință dreptunghiular.

Nodul E trebuie să aibă o nervură de sprijin de 16…25 mm. Lățimea minimă a nervurii 180 mm.

4.4.

Calculul sudurilor pentru atașarea bretelelor și lonjerelor la ghișeuri......

Aplicații……………………………………………………………………………………

Literatură…………………………………………………………………….

Rezultatul proiectării unei ferme este pregătirea unei specificații metalice pentru elementul de pornire, a cărei formă ar trebui luată conform manualului (1).

5.Calculul cadrului transversal al cadrului

Determinarea sarcinilor pe cadru.

Sarcinile actioneaza asupra cadrului

a) constantă – din greutatea proprie a structurii

b) pe termen scurt: ninsoare; macara - verticală de la presiunea roților rulantei și orizontală de la frânarea căruciorului; vânt

Orez. Cadru

A) Sarcina constantă pe cadru. Reacția de susținere a barei transversale (kN) Vg=g1L/2 va acționa asupra stâlpului cadrului, unde L este deschiderea traversei (întreprindere); g1 – sarcina de proiectare liniară, kN/m2

Vg=23,88·24/2=286,56 kN

b) Sarcina de zăpadă pe cadru. Suportul cadrului va fi supus reacției de sprijin corespunzătoare a barei transversale (kN) Vр=S1L/2, unde S1 este sarcina liniară de zăpadă de proiectare, kN/m2

Vр=4,2·24/2=50,4 kN

Sarcini cu macara verticală. Sarcina macaralei pe cadrul transversal se determină din două macarale apropiate amplasate astfel încât sarcina să fie cea mai mare.

Forța verticală estimată (kN) care acționează asupra raftului (coloana) de care sunt aproape cărucioarele macaralei

Dmax=γf nc Fn max Σyi+G,

unde Fn max este cea mai mare presiune pe roată

γf - factor de fiabilitate a sarcinii, γf=1,1

Σyi este suma ordonatelor de influență pentru presiunea de sprijin asupra stâlpului

nc – coeficient de combinare: nc=0,85

G - greutatea grinzii macaralei, kN

ordonatele liniei de influență y1=0,267, y2=1; y3=0,8; y3=0,066.

Dmax=1,1·0,85·315·(0,267+1+0,8+0,066)+10,5 =717,36 kN

Forța verticală de proiectare care acționează asupra altui picior al cadrului

Dmin=γf nc Fn min Σyi+G,

unde Fn min este cea mai mică presiune pe roată pe supapă (kN)

Fn min=(P+Gc)/n0- Fn max

P - capacitatea de ridicare a macaralei

Gc - greutatea totală a macaralei cu cărucior

n0- numărul de roți pe o parte a macaralei n0=2

Fn min=(300+520)/2- 315=95 kN

Dmin=1,1·0,85·95·2,4+10,5=223,68 kN

Sarcini orizontale ale macaralei.

Forța orizontală de proiectare (kN)

Tc= γf·nc·Tn·Σyi,

unde Tn este forța orizontală standard la frânarea căruciorului,

pe o roată a macaralei.

Forța orizontală Tc poate acționa asupra stâlpului din stânga sau din dreapta cadrului, atât într-o direcție cât și în cealaltă.