Основы расчёта сварных конструкций

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

 

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора по УМР _____________(М.А. Шувалова) «____»_____________20___г.

Задания для контрольных работ

Основы расчёта сварных конструкций

(базовый уровень подготовки)

 

Для специальности (ей): 150415 Сварочное производство

 

 

Форма обучения: заочная

 

2013 г

Пояснительная записка

Дисциплина «Основы расчёта сварных конструкций» является частью специального цикла дисциплин подготовки студентов по специальности 150415 Сварочное производство. Дисциплина реализуется в Аэрокосмическом колледже цикловой комиссией общетехнических дисциплин и специальности 150415 и 151030.

Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК1, ОК2, ОК4, ОК8, ОК9, профессиональных компетенций ПК1.3, ПК3.2 выпускника и является основой для дальнейшего изучения специальных дисциплин.

При изучении дисциплины необходимо базироваться на знаниях, полученных при изучении общеобразовательных, общетехнических и специальных дисциплин: физика, математика, материаловедение, техническая механика, технология сварки.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов связанных с основами расчётов и конструирования сварных соединений различных узлов и изделий, работающих в различных условиях.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: (лекции, самостоятельная работа студента).

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме устный опрос, и контрольная работа.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 83 часа. Программой дисциплины предусмотрены лекционные 16 часов, практические работы 34 часа и 45 часов самостоятельной работы студента.

 

 

Требования к оформлению контрольной работы.

1. Контрольная работа оформляется аккуратно в рукописном варианте в тетрадях в клетку или электронном варианте и тогда сдаётся на проверку в распечатанном виде на белых листах бумаги формата А4, подшитых в скоросшиватель. Титульный лист контрольной работы оформляется по образцу, представленному при выдаче задания.

2. Вариант контрольной работы выбирается по начальной букве фамилии студента:

Номер задания	Начальная буква фамилии студента	Номер задания	Начальная буква фамилии студента
	А, О, Ф		Е, Э
	Б, К, Х		С, П
	В, Л, Ц		Ж, Я
	Г, М, Ш		З, Ё
	Д, Н, Щ		Д, Ю

 

3. При выполнении контрольной работы руководствоваться предложенным перечнем литературы и методических пособий.

4. При выполнении контрольной работы записывается вопрос и даётся полный ответ с необходимыми пояснениями, условными обозначениями, схемами или рисунками. В конце контрольной работы приводиться перечень использованной литературы и пособий.

 

 

Контрольная работа № 1 (зимняя сессия)

 

 

Вариант №1

1. Преимущества сварных соединений перед другими способами получения неразъёмных соединений.

2. Расчёт прочности по допускаемым напряжениям.

3. Задача №1

 

Вариант №2

1. Сварные соединения и швы. Классификация сварных соединений и швов.

2. Расчёт прочности по предельным состояниям.

3. Задача №2

 

Вариант №3

1. Классификация сталей, применяемых для изготовления сварных конструкций.

2. Оценка прочности стыковых соединений, выполненных сваркой плавлением.

3. Задача №3

 

 

Вариант №4

 

1. Общая характеристика колонн.

2. Оценка прочности угловых соединений, выполненных сваркой плавлением.

3. Задача №4

 

Вариант №5

1. Механические характеристики материалов сварных конструкций, методы определения.

2. Расчёт прочности соединений, выполненных контактной сваркой

3. Задача №5

 

 

Вариант №6

1. Основные особенности сварных конструкций (систематизация Н.О. Окерблома).

2. Усталостная прочность сварных соединений.

3. Задача №6

 

 

Вариант №7

1. Этапы развития методов расчёта прочности.

2. Остаточные сварочные напряжения.

3. Задача №7

Вариант №8

1. Какие требования предъявляются к сварным конструкциям на этапе проектирования.

Концентрация напряжений в сварных соединениях и узлах.

Задача №8

Вариант №9

Общая характеристика балочных конструкций.

Вероятностная оценка прочности.

Задача № 9

Вариант №10

Сортамент материалов, применяемых для изготовления сварных конструкций.

Оценка прочности по коэффициентам запаса.

Задача №10

Расчётные задания

Задача 1.

Дано:

Р=200 (кн)

S=300 (мм)

t=4 (мм)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 8

Найти:

σ

 

 

Задача 2.

Дано:

Р=150 (кн)

S=500 (мм)

t=2 (мм)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

Найти:

σ

 

 

Задача 3.

Дано:

S1=2, 5 (мм)

S2=3 (мм)

k1=4 (мм)

k2=3 (мм)

P=250 (кн)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

L=1 (м)

Найти: σ

 

Задача 4.

Дано:

S1=5 (мм)

S2=4 (мм)

k1=6 (мм)

k2=5 (мм)

P=250 (кн)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

L=1 (м)

Найти: σ

 

Задача 5.

 

Дано:

P=120 (кн)

d=8 (мм)

t1=3 (мм)

t2=4 (мм)

τ ср=180 (МПа)

n=1, 2

β =0, 9

Найти:

τ

 

Задача 6.

Дано:

P=180 (кн)

d=10 (мм)

t1=5 (мм)

t2=4 (мм)

τ _ср=2000 (МПа)

n=1, 2

β =0, 9

Найти:

τ

Задача 7.

Дано:

Р=200 (кН)

S=300 (мм)

t=4 (мм)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 8

Найти:

σ

 

 

Задача 8.

Дано:

Р=150 (кН)

S=500 (мм)

t=2 (мм)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

Найти:

σ

 

Задача 9.

Дано:

S1=2, 5 (мм)

S2=3 (мм)

k1=4 (мм)

k2=3 (мм)

P=250 (кн)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

Lш=1 (м)

Найти: σ

 

 

Задача 10.

Дано:

S1=5 (мм)

S2=4 (мм)

k1=6 (мм)

k2=5 (мм)

P=250 (кн)

σ в=320 (МПа)

n=1, 2

β =0, 7

Lш=1 (м)

 

Вариант №1

Задача №1

Вариант №2

Задача №2

Вариант №3

Задача №3

Вариант №4

Задача №4

Вариант № 5

Задача №5.

Вариант №6

Задача №6

Вариант №7

Задача №7

Вариант №8

Задача №8

Вариант №9

Задача №9.

Вариант №10

Задача №10

 

Практическая работа №1

Тема: Расчёт стыковых, угловых и нахлёсточных сварных соединений на различные виды нагрузки.

Цель: на практике освоить прочностные расчеты сварных соединений.

Теоретическая часть

 

В сварных соединениях некоторые швы являются рабочими, а некоторые — связующими. Рабочими называются швы, воспринимающие нагрузку от внешних усилий. При разрушении рабочего шва может разрушиться и сварное соединение. Связующими называются швы, служащие для соединения нескольких элементов конструкции (например, полос), несущих основную нагрузку. Наплавленный металл связующих швов деформируется вместе с основным металлом элементов, связанных данным швом. Если связующий шов разрушится, то соединение может работать, так как нагрузка воспринимается элементами основного металла. На прочность рассчитываются только рабочие швы.

Прочность сварного соединения должна быть не ниже прочности основного металла.

Прочность сварного соединения характеризуется величиной фактических напряжений, возникающих в нем от действующих усилий. Чтобы соединение было прочным, фактические напряжения должны быть ниже тех, при которых металл шва разрушается. Принимаемые при расчете напряжения называются расчетными и обозначаются ст.

Расчетное напряжение, т. е. напряжение от расчетных усилий, не должно превышать расчетного сопротивления металла R. т. е.

Величина расчетных сопротивлений (напряжений) регламентируется нормами, установленными для тех или иных конструкций, в зависимости от их назначения, применяемого металла, условий работы, методов контроля и пр.

Расчетное напряжение всегда ниже предела текучести данного металла. Отношение предела текучести ( б _т ) к расчетному напряжению, ( б) называется запасом прочности.

где П₃ — запас прочности.

Для стальных изделий запас прочности по пределу текучести обычно равен Пз=1, 2-1, 6. Для металлов, не обладающих ясно выраженным пределом текучести, запас прочности определяют по отношению к временному сопротивлению разрыву б _в. В этом случае запас прочности составляет обычно п₃ = 3 - 4.

 

Расчетные сопротивления металла стыковых швов R^св, принимаемые при расчетах сварных швов стальных строительных конструкций, регламентируются «Строительными нормами и правилами» Госстроя СССР.

 

где N— предельно допускаемое действующее расчетное усилие,

кгс;

R^CB— расчетное сопротивление растяжению для металла шва,

кгс/см²;

S — толщина металла в расчетном сечении, см; l — длина шва, см. Например, если R_CB = 1800 кгс/см²; S = 1 см, I = 20 см, то такой шов может безопасно работать при наибольшем усилии, равном N = 1800 • 1 • 20 = 36 000 кгс.

Прочность лобовых угловых швов рассчитывают по формуле:

N = 0, 7 ∙ K ∙ R_CB ∙ lш

где К — высота катета шва, см;

R_CB — расчетное сопротивление срезыванию в угловом шве,

кгс/см²; Iш — длина шва, см.

Прочность фланГовых угловых швов рассчитывается по формуле

N = 2∙ 0, 7 ∙ К ∙ R_CB ∙ Iш, где

где К — высота катета шва, см;

R_CB — расчетное сопротивление срезыванию в угловом шве,

кгс/см²; Iш — длина шва, см.

 

 

Рекомендуемая литература:

1. В.В. Овчинников. Расчет и проектирование сварных конструкций: учебник для студ. учреждений сред. проф. Образования – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 256 с.

2. Методическое пособие «Классификация сталей и сплавов (электронный вариант).

3. Пособие сварщика иллюстрированное (электронный вариант).

4. Куликов В.П. Стандарты инженерной графики: учебное пособие – М.: ФОРУМ, 2009.- 240с (печатный вариант в библиотеке колледжа).

5. Государственные стандарты на способы сварки (ИНТЕРНЕТ).

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

 

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора по УМР _____________(М.А. Шувалова) «____»_____________20___г.

Задания для контрольных работ

Основы расчёта сварных конструкций

(базовый уровень подготовки)

 

Для специальности (ей): 150415 Сварочное производство

 

 

Форма обучения: заочная

 

2013 г

Пояснительная записка

Дисциплина «Основы расчёта сварных конструкций» является частью специального цикла дисциплин подготовки студентов по специальности 150415 Сварочное производство. Дисциплина реализуется в Аэрокосмическом колледже цикловой комиссией общетехнических дисциплин и специальности 150415 и 151030.

Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК1, ОК2, ОК4, ОК8, ОК9, профессиональных компетенций ПК1.3, ПК3.2 выпускника и является основой для дальнейшего изучения специальных дисциплин.

При изучении дисциплины необходимо базироваться на знаниях, полученных при изучении общеобразовательных, общетехнических и специальных дисциплин: физика, математика, материаловедение, техническая механика, технология сварки.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов связанных с основами расчётов и конструирования сварных соединений различных узлов и изделий, работающих в различных условиях.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: (лекции, самостоятельная работа студента).

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме устный опрос, и контрольная работа.

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 83 часа. Программой дисциплины предусмотрены лекционные 16 часов, практические работы 34 часа и 45 часов самостоятельной работы студента.

 

 

Требования к оформлению контрольной работы.

1. Контрольная работа оформляется аккуратно в рукописном варианте в тетрадях в клетку или электронном варианте и тогда сдаётся на проверку в распечатанном виде на белых листах бумаги формата А4, подшитых в скоросшиватель. Титульный лист контрольной работы оформляется по образцу, представленному при выдаче задания.

2. Вариант контрольной работы выбирается по начальной букве фамилии студента:

Номер задания	Начальная буква фамилии студента	Номер задания	Начальная буква фамилии студента
	А, О, Ф		Е, Э
	Б, К, Х		С, П
	В, Л, Ц		Ж, Я
	Г, М, Ш		З, Ё
	Д, Н, Щ		Д, Ю

 

3. При выполнении контрольной работы руководствоваться предложенным перечнем литературы и методических пособий.

4. При выполнении контрольной работы записывается вопрос и даётся полный ответ с необходимыми пояснениями, условными обозначениями, схемами или рисунками. В конце контрольной работы приводиться перечень использованной литературы и пособий.

 

 

Контрольная работа № 1 (зимняя сессия)

 

 

Вариант №1

1. Преимущества сварных соединений перед другими способами получения неразъёмных соединений.

2. Расчёт прочности по допускаемым напряжениям.

3. Задача №1

 

Вариант №2

1. Сварные соединения и швы. Классификация сварных соединений и швов.

2. Расчёт прочности по предельным состояниям.

3. Задача №2

 

Вариант №3

1. Классификация сталей, применяемых для изготовления сварных конструкций.

2. Оценка прочности стыковых соединений, выполненных сваркой плавлением.

3. Задача №3

 

 

Вариант №4

 

1. Общая характеристика колонн.

2. Оценка прочности угловых соединений, выполненных сваркой плавлением.

3. Задача №4

 

Вариант №5

1. Механические характеристики материалов сварных конструкций, методы определения.

2. Расчёт прочности соединений, выполненных контактной сваркой

3. Задача №5

 

 

Вариант №6

1. Основные особенности сварных конструкций (систематизация Н.О. Окерблома).

2. Усталостная прочность сварных соединений.

3. Задача №6

 

 

Вариант №7

1. Этапы развития методов расчёта прочности.

2. Остаточные сварочные напряжения.

3. Задача №7

Вариант №8

1. Какие требования предъявляются к сварным конструкциям на этапе проектирования.

12Следующая ⇒

Поделиться: