Белдік беттерде жатқызылатын инерция моменті

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Арқалықтар прокаттық (қоставрлардан немесе швеллерлерден жасалған)
және құрамалы –дәнекерленетін немесе тойтармалық (парақшалар мен
бұрыштамалардан жасалған ) деп бөлінеді. Арқалық торы жабын төсемесін тіреу
үшін арналған өзара қиылысқан көтеруші арқалықтан құралған
жүйтөсеніштұрады. Арқалық торларын арқалықтың орналасу сызбасына қарай 3
типке бөледі: қарапайым, нормальды және күрделі. Қарапайым арқалық торында
төсемтөсеніштүсетін жүктеме әдетте жабынның қысқа жағына параллель
орналасқан арқалықтарға тікелей беріледі, содан соң тік орналасқан
көтерушіқұралымдарға беріледі (қабырғаға, тіреуге, ұстынға және т.б.).
Нормаль типтегі арқалық торында төсеме арқалықтар, бас арқалықтарға, ал
олар, өз кезегінде, ұстындарға немесе басқа да көтерушіқұралымдарға
тірелінеді. Күрделі арқалық торында төсемелік арқалықтар, бас арқалықтарға
бекітілетін көмекші арқалықтарға тірелінеді. Төсеме арқалықтары мен көмекші
арқалықтар әдетте прокаттық сортаменттерден жобаланады, ал бас арқалықтар
прокаттық (үлкен профильдер) және құрамалы да болуы ықтимал. Арқалық
торындағы арқалықтардың өзара орналасу тәртіптері әр түрлі болады:
қабаттық, бір деңгейлік және төмендетілген. Арқалық торыларының типін
пайдалану бағыты бойынша әр түрлі нұсқаларға талдау жүргізіп, құралымдарға
қойылатын технологиялық талаптарға және пайдалану шартына сай, металдың
минимальды шығынын ескере отырып тағайындайды. Арқалық торыныңжоспар және
биіктігі бойынша басты өлшемдері(ұстындар немесе қабырғалар арасындағы
қашықтық, төсеме үстіндегі белгі, бөлменің таза биіктігі,технологиялық
саңылаулардың өлшемдері және т.б.) әдетте ғимараттық жобалық тапсырмасына
сәйкес қабылданады. Арқалықтар қимасының өлшемдері есептеу арқылы
нақтыланады.

1. ВСт3кп2 болаттан жасалған төсеніштің бекітуін есептеп өлшемдерін
анықтау. Берілгені: нормативтік біркелкі бөлінген, уақытша жүктеме
q=20Кнм2, артық жүктеме коэффициенті n=1,2,

Төсенішөлшемдерін (1) формула бойынша анықтаймыз

2. Арқалық торының компоновкасы және төсенішарқалығының есебі

Екі нұсқаның салыстырылуын орындаймыз.
Бірінші нұсқа.
Төсенішсалмағын анықтаймыз

g = tн(78,5 (1)
мұнда tн –

g =1 (78,5 = 0,785 кНм2

Төсенішарқалығына түсетін нормативті жүктеме тең:

qн = (рн + gн)(а
(2)
мұнда рн –
gн –
а –

qн = (21+0,785)(0,947 = 20,6 кНм = 0,21 кНсм

Төсенішарқалығына түсетін еесптік жүктемені анықтаймыз:

qр = (nррн + nggн) ( а
(3)
мұнда nр –
ng –

qр = (1,2(21 + 1,05(0,785) (0,947 = 24,6 кНм

Төсенішарқалығының ұзындығы 2,5м болғандағы, есептік иілу моменті
тең:

Мmax = (q(l2)8
(4)
мұнда q –
l –

Мmax = (24,6(92)8 = 249,1 кН(м =24910 кН(см

Арқалыққа қажетті кедергі моментін мына формуламен анықтаймыз:

Wнт.тр. = Мmax (C1(R(γ)
(5)
мұнда C1 –
R –
γ –

Wнт.тр. = 24910 (1,1(22,5(1) = 1006,5 см3

Қоставр №45 ГОСТ 8239-72 бойынша қабылдаймыз, сәйкесінше
I=27696см4, W=1231 см3, салмағы g=66,5 кгм, сөре ені b=8,1 см.
W=1231 см3 1006,5 см3 болғандықтан, келесі формуламен тек иілуді
тексереміз.

f = (5384)(q(l4 (E(I)
(6)
мұнда E –
I –

f =(5384)(0,21(9004 (2,06(104(27696) = 3,2 см 3,6см =(1250)(900

Арқалықтың қабылданған қимасы беріктік пен иілу шарттарын
қанағаттандырады.
Жабынның 1 м2 кететін металл шығынын анықтаймыз:
еден: 78,5 кгм2
төсенішарқалықтары : gа = 66,5 0,947 = 70,2 кгм2
Барлық шығын құрайды: 78,5 + 70,2 = 148,7 кгм2 =1,48 кНм2

Екінші нұсқа.
Төсенішарқалығының ұзындығын l =3,6 м, а=1 қадаммен қабылдаймыз.
Нормативті және есептік жүктемелерді анықтаймыз:

qн = (21+0,785)(1 = 21,7 кНм = 0,22 кНсм

qр = (1,2(2 + 1,05(0,785) (1 = 26,02 кНм

Есептік иілу моменті мен арқалыққа қажетті кедергі моменті тең:

Мmax = (26,02(3,62)8 = 42,15 кН(м = 4215 кН(см

Wнт.тр. = 4215 (1,1(22,5(1) = 170,3 см3

Қоставр №20 ГОСТ 8239-72 бойынша қабылдаймыз, сәйкесінше I=1840
см4, W=184 см3, салмағы g=21 кгм.
W=184 см3 Wтр=170,3 см3 болғандықтан, келесі формуламен тек
иілуді тексереміз.

f =(5384)(0,22 (3604 (2,06(104(1840) = 1,3см ≤ 1,4 см =(1250)(360

Арқалықтың қабылданған қимасы беріктік пен иілу шарттарын
қанағаттандырады. Төсенішарқалықтарынан қосалқы арқалыққа түсетін жүктемені
біркелкі үлестірілген деп қарастырамыз. Оған түсетін нормативті және
есептік жүктемені қарастырамыз:

qн = (рн + gн + (gа))(l (7)
мұнда g –
а –

qн = [21+0,785+(0,211)](3, = 79,2 кНм = 0,792 кНсм

qр = [nррн + ng (gн+(gа)) ](l (8)

qр = [1,2(21 + 1,05((0,785+(0,211))](3,6 = 95 кНм

Арқалықтың есептік иілу моменті мен қажетті кедергі моментін
анықтаймыз:

Мmax = (95(3,62)8 = 153,9 кН(м = 15390 кН(см

Wнт.тр. = 15390(1,1(22,5(1) = 621,8 см3

Қоставр №36 қабылдаймыз, сәйкесінше I=13380см4, W=743см3, ені b=145см,
салмағы g=48,6 кгм. Осыдан, беріктік W=743см3Wтр.=621,8см3 шартын
қанағаттандыратындықтан, арқалықты иілуге тексереміз :

f =(5384)(0,79(3604 (2,06(104(13380)=0,63 см 1,4см =(1250)(360

2 нұсқа бойынша барлық металл шығыны құрайды: (78,5+(211)+(48,63,6))
= 113 кгм2
Қорытынды: Металл шығыны 2 нұсқа бойынша үнемдірек.

2 Арқалық қималарын таңдау

Пісірілген арқалық қимасын таңдау қажет.
Арқалыққа түсетін норматвті және есптік жүктемені анықтаймыз:

qн = 1,02((21+1,130)(9= 203,2кНм

qр = 1,02((1,2(21 + 1,05(1,130)(9 = 242,2 кНм

Аралық ортасындағы есептік иілу моментін анықтаймыз:

М =(242,2(182)8 = 9809 кН(м = 980900 кН(см

Тіректегі көлденең күшті анықтаймыз:

Q = (242,2(18)2 = 2180 кН(м

Бас арқалықты икемді деформациялар дамуын ескере қарастырамыз және
арқалықтың қажетті кедергі моментін анықтаймыз с1=с=1,1 мәні алдын –ала
қабылданады.

Wтр.= 980900(1,1(23(1) = 38771 см3

Алдын –ала арқалық биіктігі h=(110)l = 1,8 м мен қабырға қалыңдығын
tст=7+(3(1800)1000=12,4 мм есептеп, арқалықтың оптималды биіктігін
анықтаймыз. Қабырға қалыңдығы 14 мм деп қабыланады.

hопт= k((Wtст
(9)
мұнда k –
W –
tст –

hопт= 1,15((387711,4 = 192см

Минималды биіктігін мына формуламен анықтаймыз

hmin= ((524)((c1(R(l)E)[lf]((pн+gн)(n p(pн+ng(gн))
(10)

hmin= ((524)((1,1(23(1800(360)2,06(104) (((203,2)(242,2)) = 139,2 см

Арқалықтың құрылыс биіктігін жабын мен оның конструкциясының берілген
максимал мүмкін биіктігінің негізінде:

hстрбалки = hстрперекр – hбалк.наст – tнаст
(11)
мұнда hстрперекр –
hбалк.наст –
tнаст –

hстрбалки = 270 – 36 – 1 = 233 см
Алынған биіктіктерді салыстыра отырып, арқалық биіктігін оптималды
биікттікке h=190 см жақын мәнді таңдаймыз. Қабылданған қабырға қалыңдығын
тексереміз:
Эмпирикалық формула бойынша:

tст = 7+(3(h)1000 (12)
мұнда h –

tст= 7+(3(1800)1000 = 12,7 мм

Қабырғаның қалыңдығын 16 мм деп қабылдаймз.

Қабырғаның тіректегі қатысты кернеулерге жұмысы шартынан формула
бойынша:

tст = (32)((Qmax(h(Rср)) (13)

tст = (32)((2179(190(13,5)) = 1,4см =14 мм

мұнда Rср =13,5кНсм2
Қаттаңдыққа бойлық қырларды қабылдамау үшін:

tст = (h(RE)5,5
(14)
мұнда E –
R –

tст = (190(232,06(104)5,5 = 1,3см

Арқалық қимасына қажетті инерция моментін анықтаймыз:

I = (W(h)2 (15)

I = (38771(190)2 = 3683245 см4

Арқалық қабырғасының инерция моментін анықтаймыз, белдіктер
қалыңдығын 3см деп аламыз:

hст = h – 2tп (16)

hст = 190 – 2(2 = 186 см

Iст = (tст(hст3)12 (17)

Iст = (1,4(186)12 = 750733 см4

Белдік беттерде жатқызылатын инерция моменті:

Iп = I – Iст
(18)

Iп = 3683245 – 750733 = 2932512 см4

Арқалықтың белдік бетінің инеция моменті оның бейтарап осіне
қатысты Iп=2(Ап((h02)2, мұнда Ап – белдік қимасының ауданы.
Белдіктің инерция моментін оның өзіндік осіне қатысты аздығына
қарай қадағаламаймыз.
Бұдан арқалық белдігінің қажетті қима ауданын аламыз:

Ап = (2(Iп)h02 (19)

Ап = (2(2932512)1882 = 166см2

мұнда h0=h – tп = 190 – 2 =188 см.

Белдіктерді әмбебап болаттардан 630х30 қабылдаймыз. Белдіктің
қабылданған енін олардың жергілікті тұрақтылығы негізенде тексереміз:

bсв. tп = (63 – 1,4)(2(3) = 10,3 0,11((h0 tст)= 0,11((1881,4)
=14,77 0,5(ER = 14,96

Максимал момент әсер ететін жердегі арқалықтың икемді деформациялары
ауданында орналасқан қабырғаның тұрақтылығына қарай арқалықтың көтергіш
қабілетін тексереміз мұнда Qжәне ( = 0.

(ст= (hстtст)(R(E (20)

(ст= (1861,4)(23(2,06(104 = 3,9

M ( R(((h02(tст((AпАст+() (21)

мұндағы (=0,24-0,15(((Rср)2 – 8,5(10 -3(((ст - 2,2)2 = 0,215

Мmax = 98090023(1(1882(1,4((0,724+0,215) =1068654 кН(см

Таңдалған арқалық қимасын беріктікке тексереміз. Ол үшін арқалықтың
инерция моменті мен кедергі моменті анықталады:

I = Iст+Iп = Iст + 2(bп(tп((h0п2)2
(22)

I = 750733 + 2(63(3((1882)2 = 4090741 см4

W = I(h2) (23)

W = (4090741(2)190 = 43061 см3

( = Мmax(С1(W) (24)

( = 980900(1,1(43061) = 20,71 кНсм2

( болуы керек ( R = 23кНсм2, ( Таңдалған арқалық қимасы беркіктік
талаптарын қанағаттандырады. Арқалықтың иілуін тексеру қажет емес.

3 Пісірілген арқалық қимасының өзгерісі

X = l6 (25)

X = 186 = 3 м

М1 = [q(x((l-x)]2
(26)

М1= [242,2(3((18 – 3)]2 = 5449,5 кН(м =545000 кН(см

Q1 = q((l2-x) (27)

Q1= 242,2((182 – 3) = 1454 кН

Өзгертілген қиманы таңдауды материал жұмысынң икемді сатысы
бойынша формуламен жүргіземіз:

Wнт.треб. = Мmax(R(() (28)

Өзгертілген қиманың қажетті кедергі моменті мен инерция моементін
анықтаймыз, созылуға жұмыс істейтін пісірілетін дәнекерлеу жігінің
беріктігі негізінде:

W1 = M1Rсв
(29)

W1= 545000(0,85(23) =27877 см3

I1 = W1((h2) (30)

I1 = 27877((1902) = 2648315см4

Белдіктердің қажетті инерция моментін анықтаймыз (Iст = 454515,01
см4)

Iп1 = I1 - Iст (31)

Iп1= 2648315 – 750733 = 1897582 см4

Белдіктердің қажетті қима ауданы:

Ап1 = (2(Iп1)h201 (32)

Ап1= (2(1897582)1882 = 107 см2

Белдік 360х30 өлшеммен қабылдаймыз немесе Ап1 = 107 см2.
Қабылданған белдік ұсынылған bп118 мм және bп1h10=19 мм
шарттарды қанағаттандырады. Қысқартылған қиманың инерция моменті мен
кедергі моментін анықтаймыз:

I1 = Iст + 2(b1(tп((h02)2 (33)

I1 = 750733+2(36(3((1882)2 = 2659309 см4

W1 = (2(I1)h (34)

W1= (2(2659309)190 = 27993 см3

( = М1W1
(35)

( = 54500027993 = 19,5 кНсм2 ( Rсв = 0,85(23 = 19,55 кНсм2

4 Арқалықтың жалпы тұрақтылығын тексеру және қамтамасыз ету

Арқалық беріктігін тексеру. Арқалық ортасындағы белдіктерде
максимал қалыпты кернеуді мына формуламен тексереміз:

( = Мmax(С1(W) (36)

( = 980900(1,1(43061) = 20,7 кНсм2(R = 23 кНсм2

Арқалық тірегінің қабырғасындағы масимал қатысты кернеуді
тексереміз:

( = (Qmax(S1)(I1(tст) (37)
мұнда S1 –

( = (2179,8(10184,2)(2659309(1,4) = 5,9 кНсм2( Rср = 13,5 кНсм2.

Арқалықтың жартықимасының статикалық моменті:

S1 = b1(tп((h02)+((tст(h2ст )8) (38)

S1 = 36(3((1882)+((1,4(1842)8) = 10184,2см3

Төсенішарқалықтарының астындағы қабырғадағы жергілікті кернеулерді
тексереміз:

(м = F(tст(lм) (39)
мұнда lм –

(м = 234,18(1,4(22) = 7,6 кНсм2 ( R

F = 2(26,02((92) = 234,18 кН

Арқалық қабырғасына түсетін жүктемені беру ұзындығын анықтаймыз:

lм = b+2(tп (40)

мұнда b –

lм = 14,5+(2(3) = 20,5 см

Арқалық қимасының өзгертңлген жерңндегі келтірілгенкернеуді
тексереміз:

(прив = ((12+3(12 (41)

(прив = (18,82+3(3,92 = 19,9 кНсм2 1,15R = 26,45 кНсм2

(1 = (М1W1)((hстh) (42)

(1 = (54500027993)((184190) = 18,8 кНсм2

(1 = (Q1(Sп1)(I1(tст) (43)

(1 = (1454(10152)(2659309(1,4) = 3,9 кНсм2

Sп1 = b1(tп((h02) (44)

Sп1=36(3((1882) = 10152 см3

Тексеру бойынша арқалық биіктігі қамтамасыз етілген.
Максимал қалыпту кернеу әсер ететін жердегі арқалықтың
тұрақтылығын тексереміз, есептік аралық ретінде l0 –төсенішаралықтарының
арасындағы арақашықтық алынады.
Икемді деформациялар ескерілген арқалық аралығының ортасында
формуланын қолданылуын тексереміз:

l = hbп (45)

l = 19063 = 3,1( 6

btп = 633 = 21( 35

l0bп=36063=5,7(((0,41+0,0032(bпt п+(0,73 – 0,016bпtп)(bпh0(((ER
=0,3(0,41+0,0032(633+(0,73 – 0,016(633)(63188(((2,06(10423 = 5,8

( = (1-0,7((с1-1)(с-1)( = 0,3, (=0 и с=с1

Арқалық қимасының қысқаратын жерінде (=1.

l0b1=36036=10(1(0,41+0,0032(363+ (0,73 –
0,016(363)(36188(((2,06(10423 =16,5

Екі тексеру де арқалықтың толық тұрақтылығы қамтамасыз етілгенін
көрсетеді.
Арқалықтың иілуін тексері орындалмауы мүмкін, өйткені қабылданған
арқалықтың биіктігі минималды биіктіктен көп h=156,5 см136 см.

5 Арқалық элементтерінің жергілікті тұрақтылығын тексеру және
қамтамасыз ету

Қабырға тұрақтылығын тексереміз. Алдымен қатаңдыққа қырлардың
орнату қажеттілігін формуламен анықтаймыз:

(ст = hстtст(((RE) (46)

(ст = 1841,4(((232,06(104) = 3,9 ( 2,2

осыдан вертикалды қатаңдық қырлары қажет.

Бұдан басқа икемді деформациялар ескерілген аймақтарда еденнің
әрбір арқалықтарының астынан қатаңдық қырларын орнату қажет, өйткені бұл
аймақтағы қабырғада жергілікті кернеулердің болуы жіберілмейді. Қабырғадағы
икемді деформациялардың қолданылу зонасын формуламен анықтаймыз:

а = l(1-(1c1(hhст) (47)

а = 1800(1-(11,1(190184) = 486,3 см

(ст = 3,15 ( 2,5 болғандықтан, 2 hст = 166х2 = 332см. а бөлімін
тексереміз. Формулаға сәйкес х=270см арақашықтықта орналасқан қимадағы М
және Q орташа мәндерін анықтаймыз:

М2 = (q(х((l-x)(2 (48)

М2 = (207,6(4,86((17-4,86)(2 = 6124 кНм = 612400 Нсм

Q2 = q((l2-x) (49)

Q2= 207,6((172-4,86) ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.