Конструкторський розділ 6
1.1 Опис конструкції колони 6
1.2 Вибір і обгрунтування матеріалу зварної конструкції 6
1.3 Розрахунок і конструювання стрижня колони 6
1.4 Розрахунок і конструювання з'єднувальних планок 8
1.5 Розрахунок зварних швів, що прикріплюють планки до гілок колони 13
1.6 Розрахунок і конструювання бази колони 14
1.7 Розрахунок і конструювання оголовка колони і її стиків 19
2 Технологічний розділ 21
2.1 Вибір способу зварювання та методів контролю якості зварних
2.2 Вибір режимів зварювання і зварювального устаткування 21
Список використаних істочніков23
Додаток А Комп'ютерний розрахунок зварних швів,
прикріплюють планки до гілок колони 24
Додаток Б Зразок оформлення титульного аркуша 25
Курсовий проект є завершальною частиною дисципліни "Проектування зварних конструкцій".
Тема курсового проекту - "Розрахунок і конструювання центрально-стиснутої наскрізний колони".
Метою курсового проекту є самостійна робота учнів, що дозволяє систематизувати, узагальнити і розширити теоретичні знання учнів за спеціальними і загальнотехнічних дисциплін з використанням технічної, зварювальної літературою і ГОСТів.
Завданнями курсового проекту є:
- підбір перерізу елементів конструкції за умовами міцності і жорсткості;
- розрахунок зварних швів;
Вихідними даними для виконання курсового проекту є:
- тип перетину колони;
- навантаження, що діють на колону;
- кріплення кінців колони.
Курсовий проект включає:
- пояснювальну записку (обсягом 20-25 аркушів) з додатками;
- графічну частину (що не перевищує 2 аркуша формату А1).
Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних з'єднань при розплавленні і надалі змішуванні двох металів і присадочного матеріалу за допомогою електричної дуги.
Переваги зварювання. Сварка в багатьох випадках замінила такі трудомісткі процеси виготовлення конструкцій, як клепка і лиття, з'єднання на різьбі і кування. Переваги зварювання перед цими процесами наступне:
1. Економія металу - 10 ... 30% і більше в залежності від складності конструкції.
2. Зменшення трудомісткості робіт, скорочення термінів робіт і зменшення їх вартості.
3. Можливість механізації і автоматизації зварювального процесу
4. Можливість використання наплавки для відновлення зношених деталей.
5. Герметичність зварних з'єднань вище, ніж у клепаних або різьбових.
6. Зменшення виробничого шуму і поліпшення умов праці робітників.
Основною перевагою металевих зварних конструкцій є:
висока несуча здатність - можливість сприймати значні навантаження при відносно невеликих перетинах внаслідок, значною міцності металу; висока надійність, так як конструкції можуть бути розраховані досить точно, легкість і транспортабельність.
Металеві зварні конструкції в порівнянні сконструкціямі з каменю, залізобетону і дерева найлегші. Вони майже в 4 рази легше дерев'яних конструкцій (при використанні на однакові навантаження), а раз металеві конструкції найбільш легкі при значній щільності металу, то вони більш транспортабельні і легко монтуються.
Суцільність матеріалу і зварних з'єднань, що дозволяє здійснювати водо- і газонепроникні конструкції; индустриальность, що досягається виготовленням конструкцій на спеціалізованих заводах.
Металеві зварні конструкції зручні в експлуатації, так як легко можуть бути посилені при збільшенні навантажень. Вони найбільш повно використовуються при реконструкціях і легко ремонтуються.
До недоліків металевих зварних конструкцій відноситься низька
коррозієстійкості і вогнестійкість. Ці недоліки іноді вимагають застосування спеціальних корозійностійких сталей і спеціальних захисних покриттів оберігають їх від корозії і значно високих температур (понад 400 0 С).
Всі зварні конструкції, як правило, повинні бути доступними для спостереження, очищення, фарбування, а так само не повинні затримувати вологу. замкнуті профілі повинні бути герметезіровани.
Для оцінки достоїнств і недоліків будівельних металевих конструкцій необхідно враховувати і їх економічну ефективність в залежності від умов монтажу та експлуатації зведених будинків і споруд.
Вартість конструкцій складається з вартості металу для виготовлення конструкцій (60-70%), вартості виготовлення металоконструкцій на заводі (15-20%) і вартості монтажу (10-15%). У вартість конструкцій так само входять транспортні витрати і вартість проектування (3-10%). Ціна застосовуваного для конструкції металу пропорційна його масі. Вартість виготовлення та монтажу конструкцій так само пропорційна їх масі, тому оптимальна, найбільш економічна конструкція - це конструкція маса якої мінімальна. Отже найефективніший засіб зниження вартості металоконструкцій - зменшення витрати металу. Значне зниження маси металевих конструкцій досягається за рахунок використання металів підвищеної міцності, трубчастих профілів для несучих елементів і профільного листа для огороджувальних конструкцій.
1.1 Опис конструкції колони
Колона складається з трьох частин:
База колони служить для передачі зусилля від стрижня на фундамент і далі в грунт. Виходячи з розрахунків у мене вийшло що опорна металева плита площею одна тисяча вісімсот тридцять три см 2 буде служити хорошою опорою, так як розміри у неї досить великі. Траверси приварюються до плити і швелерів кутовими швами.
Стрижень колони основна несуча її. Він виконаний з двох швелерів полками всередину. Виходячи з розрахунків, швелери були обрані з номером профілю 24А - Це досить масивні прокати, які будуть добре витримувати навантаження. Дані швелери будуть скріплені планками, ширина яких буде 15 см, що досить-таки непогано. Буде надійне кріплення, і швелери ні за яких умов не розійдуться в сторони.
Стрижень в базі жорстко, а до оголовка шарнірно.
Оголовок верхня частина колони, яка служить для передачі зусилля від ферм, балок, навісного обладнання, підкранових балок далі і на стрижень на базу і в грунт. Кріпиться у верхній частині стрижня шарнірно.
Колона наскрізна центрально-стисла з висотою 9 метрів і з навантаженням 1100 кН, яка впливає строго по центру колони. Для виготовлення колони використовується сталь Cт3Гпс.
Вибір і обгрунтування металу зварної колони
Вибір і обгрунтування виробляти з урахуванням наступних вимог:
- забезпечення міцності і жорсткості при номінальних витратах на виготовлення з урахуванням максимальної економії металу і зниження маси звареної конструкції;
- гарантоване умова гарної зварюваності при мінімальному разупрочнение і зниженні пластичності в зонах зварних з'єднань;
- забезпечення надійності експлуатації конструкції при заданих навантаженнях, агресивних середовищах і змінних температурах.
Обґрунтувавши вибір марки стали, необхідно вказати хімічний склад і механічні властивості стали в формі таблиці 1 і таблиці 2 відповідно.
Таблиця 1 - Хімічний склад стали