Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–асчет стоек на прочность и устойчивость при эксцентрично приложенной силе




¬ысота стойки и длина плеча приложени€ силы P выбираетс€ конструктивно, согласно чертежу. ¬озьмем сечение стойки как 2Ў. »сход€ из соотношени€ h0/l=10 и h/b=1,5-2 выбираем сечение не больше h=450мм и b=300мм.

–исунок 1 Ц —хема нагружени€ стойки и поперечное сечение.

ќбща€ масса конструкции составл€ет:

m= 20,1+5+0,43+3+3,2+3 = 34,73 тонн

¬ес приход€щий на одну из 8 стоек составл€ет:

P = 34,73 / 8 = 4,34 тонн = 43400Ќ Ц давление на одну стойку.

—ила действует не в центре сечени€, поэтому она вызывает момент, равный:

ћх = P*L; ћх = 43400 * 5000 = 217000000 (Ќ*мм)

–ассмотрим стойку коробчатого сечени€, сваренную из двух пластин

ќпределение эксцентриситетов:

≈сли эксцентриситет тх имеет значение от 0,1 до 5 Ч внецентренно сжатой (раст€нутой) стойкой; если т от 5 до 20, то раст€жение или сжатие балки необходимо учитывать в расчете.

тх =2,5 Ч внецентренно сжата€ (раст€нута€) стойка.

ќпределение размера сечени€ стойки:

ќсновной нагрузкой дл€ стойки €вл€етс€ продольна€ сила. ѕоэто≠му дл€ выбора сечени€ используют расчет на прочность при раст€же≠нии (сжатии):

 

(9)

»з этого уравнени€ наход€т требуемую площадь поперечного сечени€

 

,мм2 (10)

Ќеобходимо рассчитать допускаемое напр€жение материала:

ƒопускаемое напр€жение [σ] при работе на выносливость зависит от марки стали, концентрации напр€жений в сечении, числа циклов нагружени€ и асимметрии цикла. ¬ —Ќиѕ допускаемое напр€жение при работе на выносливость определ€ют по формуле

(11)

–асчетное сопротивление RU зависит от концентрации напр€жени€ и от предела текучести материала.  онцентраци€ напр€жении в свар≠ных соединени€х чаще всего обусловлена сварными швами. «начение коэффициента концентрации зависит от формы, размеров и расположени€ швов. „ем выше концентраци€ напр€жений, тем ниже допуска≠емое напр€жение.

Ќаиболее нагруженное сечение проектируемой в работе стержневой конструкции расположено вблизи места ее прикреплени€ к стенке. ѕрикрепление лобовыми угловыми швами соответствует 6-й группе, следовательно, RU = 45 ћѕа.

ƒл€ 6-й группы, при п = 10-6, α = 1,63;

 оэффициент у отражает зависимость допускаемых напр€жений от показател€ асимметрии цикла р, равного отношению минимального напр€жени€ за цикл к максимальному, т. е.

-1≤ρ<1,

а также от знака напр€жений. –аст€жение способствует, а сжатие преп€тствует возникновению трещин, поэтому значение γ при одинаковых ρ зависит от знака σмах. ¬ случае пульсирующего нагружени€, когда σmin = 0, ρ=0 при сжатии γ=2 при раст€жении γ = 1,67.

ѕри ρ→ ∞ γ→∞. ѕри этом допускаемое напр€жение [σ] становитс€ очень большим. Ёто означает, что опасность усталостного разрушени€ уменьшаетс€, но не означает что прочность обеспечена, так как возможно разрушение при первом нагружении. ѕоэтому при определении [σ]необходимо учесть услови€ статической прочности и устойчивости.

ѕри статическом раст€жении (без изгиба)

[σ] = Rу. (12)

«начение расчетного сопротивлени€ Rупо пределу текучести опре≠дел€ют по формуле

(13)

где γмЧ коэффициент надежности по материалу.

ƒл€ 09√2— σ = 325 ћѕа, γт = 1,25

ѕри статическом сжатии допускаемое напр€жение снижают в св€≠зи с опасностью потери устойчивости:

(14)

где 0 < φ < 1.  оэффициент φ зависит от гибкости и относительного эксцентриситета. ≈го точное значение может быть найдено только после определени€ размеров сечени€. ƒл€ ориентировочного выбора јтрпо формуле следует задатьс€ значением φ. ѕри небольшом эксцентриситете приложени€ нагрузки можно прин€ть φ = 0,6. “акой коэффициент означает, что прочность стержн€ при сжатии из-за по≠тери устойчивости снижаетс€ до 60% от прочности при раст€жении.

ѕодставл€ем данные в формулу:

»з двух значений [ σ] выбираем наименьшее. » в дальнейшем по нему будет вестись расчет.

ƒопускаемое напр€жение

ѕоставл€ем данные в формулу:

“ак как 295,8мм2 крайне мала€ площадь сечени€, исход€ из конструктивных размеров и величины момента увеличиваем до

Ќомер швеллера подберем по площади.

ћинимальна€ площадь швеллера должна составл€ть Ц 60 см2

Ќомер швеллера Ц 40ѕ. »меет параметры:

h=400 мм; b=115мм; s=8мм; t=13,5мм; F=18,1 см2;

ѕолучаем площадь сечени€ стойки, состо€щую из 2 швеллеров Ц 61,5 см2.

ѕодставим данные в формулу 12 и рассчитаем напр€жени€ еще раз:

=146,7 ћѕа

ƒействующие напр€жени€ в сечении меньше предельных напр€жений дл€ металла. Ёто означает, что материал конструкции выдерживает приложенную нагрузку.

ѕроверочный расчет общей устойчивости стоек.

“ака€ проверка требуетс€ только при действии сжимающих про≠дольных сил. ≈сли силы приложены к центру сечени€ (ћх=ћу=0),тоснижение статической прочности стойки за счет потери устойчивости оценивают коэффициентом φ, завис€щим от гибкости стойки.

√ибкость стойки относительно материальной оси (т. е. оси, пересе≠кающей элементы сечени€) определ€ют по формуле:

(15)

где Ц длина полуволны изогнутой оси стойки,

μ Ц коэффициент завис€щий от услови€ закреплени€; при консоли = 2;

imin - радиус инерции, находитс€ по формуле:

(16)

ѕодставл€ем данные в формулу 20 и 21:

 

–асчет устойчивости провод€т по формуле:

(17)

 оэффициент φу определ€ют так же как при центральном сжатии, по табл. 6 в зависимости от гибкости стойки λууо) при изгибе вокруг оси у.  оэффициент с учитывает yуменьшение устойчивости от действи€ момента ћ х:

(18)

 оэффициент α дл€ типов сечений, предложенных в задании, равен 0,6 при тх < 1 и

(0,55 + 0,05 тх) при 1 < тх < 5; коэффициент β равен 1 при гибкости λ < 100.

<

3,53 < 5,23

”словие выполн€етс€ стойка устойчива

ѕроверочный расчет местной устойчивости элементов сечени€

Ёта проверка необходима, если в сечении имеютс€ широкие и тон≠кие листовые элементы. „аще всего тер€ют устойчивость стенки ба≠лок. ƒл€ обеспечени€ устойчивости стенки при отсутствии снимаю≠щих стенку сосредоточенных сил необходимо выполнить условие:

(19)

где hc = 400 мм Ц высота стенки сечени€;

sc = 8 мм Ц толщина стенки;

E = 2*105 Ц модуль ёнга;

Rу = 260 ћѕа - расчетное сопротивление по пределу текучести;

ѕодставл€ем данные в формулу:

”словие местной устойчивости стенок выполн€етс€





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 4321 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћогика может привести ¬ас от пункта ј к пункту Ѕ, а воображение Ч куда угодно © јльберт Ёйнштейн
==> читать все изречени€...

604 - | 608 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.02 с.