Металлические конструкции подъемно-транспортных машин

В учебном пособии рассмотрены общие принципы построения расчетов несущих металлических конструкций машин на прочность, жесткость, устойчивость, сопротивление усталости и хрупкому разрушению. Даны методы расчета и проектирования основных видов конструкций и их элементов. Рассмотрена технология применения метода конечных элементов для расчета конструкций. По наиболее сложным вопросам даны алгоритмы автоматизированного расчета в среде Mathcad
Оглавление
Предисловие
Список принятых сокращений
Условные обозначения
Термины и их определения
1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Эксплуатационные воздействия
1.2. Виды отказов металлических конструкций и причины,
их вызывающие
1.3. Основы расчета конструкций
1.3.1. Принципы построения расчетных методик
1.3.2. Системы инженерных расчетов
1.4. Напряженно-деформированное состояние элементов конструкций
1.4.1. Поля напряжений в элементах конструкций
1.4.2. Моделирование напряженного состояния элементов конструкций
2. НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
2.1. Систематизация режимов работы и нагрузок
2.1.1. Нормирование режимов работы
2.1.2. Систематизация нагрузок
2.2. Расчетные нагрузки
2.2.1. Весовые нагрузки
2.2.2. Динамические нагрузки
2.2.3. Нагрузки от перекоса
2.2.4. Технологические и специальные нагрузки
2.2.5. Ветровые и сейсмические нагрузки. Тепловые воздействия
3. ПРОЧНОСТЬ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Общие положения
3.2. Напряжения для расчета на прочность
3.3. Расчеты на прочность
3.4. Сопротивление конструкций образованию трещин
4. УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Явление потери устойчивости элементов конструкций
4.2. Устойчивость сжатых стержней
4.2.1. Устойчивость центрально-сжатых стержней
4.2.2. Расчет сжато-изогнутых стержней
4.3. Устойчивость балок при изгибе
4.3.1. Общие положения
4.3.2. Расчет балок на общую устойчивость
4.4. Устойчивость пластин и оболочек
4.4.1. Общие положения
4.4.2. Устойчивость прямоугольных пластин, закрепленных по четырем сторонам при продольном нагружении
4.4.3. Устойчивость прямоугольных пластин, закрепленных по четырем сторонам, при чистом сдвиге
4.4.4. Устойчивость прямоугольных пластин, закрепленных по четырем сторонам, при совместном действии продольного нагружения и сдвига
4.4.5. Устойчивость прямоугольных пластин, закрепленных по четырем сторонам, при совместном действии изгиба, сдвига и местного сжатия
4.4.6. Устойчивость прямоугольных пластин, закрепленных по трем сторонам, при одноосном сжатии
4.4.7. Устойчивость цилиндрических оболочек
5. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Основные понятия и результаты исследований
5.1.1. Явление усталости металлов в конструкциях
5.1.2. Исследования процессов усталостного повреждения
5.2. Методика прогнозирования долговечности конструкций
при эксплуатационном нагружении
5.2.1. Выбор расчетной зоны
5.2.2. Определение усталостных характеристик расчетной зоны
5.2.3. Моделирование процесса нагружения расчетной зоны
5.2.4. Обработка процесса нагружения
5.2.5. Проверка сопротивления усталости
5.3. Усталостные характеристики элементов конструкций
5.3.1. Методика определения усталостных характеристик
5.3.2. Систематизация у:инж конструкций по группам концентрации напряжений
5.4. Инженерные методы расчета на сопротивление усталости
5.4.1. Оценка необходимости проверки конструкции на сопротивление усталости
5.4.2. Расчет на сопротивление усталости
5.5. Методы обеспечения сопротивления усталости
5.5.1. Конструктивные методы обеспечения сопротивления усталости
5.5.2. Технологические методы обеспечения сопротивления усталости
6. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
6.1. Постановка задачи о трещиностоикости конструкций
6.2. Теоретические основы прогнозирования трещиностоикости конструкций при однократных и циклических нагрузках
6.2.1. Некоторые сведения из механики разрушения
6.2.2. Вычисление коэффициента интенсивности напряжений
6.2.3. Трещиностойкость конструкций при однократном нагружении
6.2.3. Трещиностойкость конструкций при циклическом нагружении
6.3. Расчет долговечности по критерию трещиностоикости при циклическом нагружении
6.3.1. Анализ процесса нагружения
6.3.2. Расчет запаса трещиностоикости
6.3.3. Определение критического размера трещины
7. СТАЛИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
7.1. Механические и деформационные характеристики сталей
7.2. Классификация и свойства сталей и проката
7.3. Выбор сталей для сварных конструкций
7.4. Сортамент проката
8. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
8.1. Разработка статической схемы
8.1.1. Виды статических схем
8.1.2. Анализ статических схем
8.2. Перечень и последовательность расчетов
9. БАЛКИ и РАМЫ
9.1. Основы конструирования
9.1.1. Компоновка балочных конструкций и структура расчета
9.1.2. Аналитическое определение параметров сечения
9.2. Изгиб балок
9.2.1. Внутренние усилия в балках и рамах
9.2.2. Балки постоянного сечения
9.2.3. Балки переменного сечения
9.2.4. Короткие балки
9.2.5. Стесненный изгиб балок
9.3. Кручение балок
9.3.1. Общие понятия. Внутренние усилия при кручении
9.3.2. Геометрические характеристики сечений балок
9.3.3. Деформации балок при кручении
9.3.4. Напряженное состояние балок при кручении
9.4. Местная устойчивость элементов балок
9.5. Ездовые балки
9.5.1. Ездовые балки с катанием по нижнему поясу
9.5.2. Коробчатые ездовые балки с рельсом посередине пояса
9.5.3. Ездовые балки с рельсом над стенкой (коробчатые и двутавровые)
9.6. Проектирование узлов
9.6.1. Элементы конструкций с отверстиями
9.6.2. Сопряжения балок и угловые переходы
9.6.3. Прерывистые связи
9.6.4. Узлы крепления осей
10. ФЕРМЫ
10.1. Схемы и основные параметры ферм
10.2. Напряженно-деформированное состояние ферм
10.2.1. Определение усилий в стержнях и прогибов ферм
10.2.2. Местный изгиб стержней при узловом нагружении
10.2.3. Местный изгиб стержней при подвижной нагрузке
10.3. Проектирование элементов ферм
10.3.1. Выбор сечений стержней
10.3.2. Проектирование узлов
10.4. Сопротивление усталости элементов ферм
11. СОЕДИНЕНИЯ
11.1. Сварные соединения
11.1.1. Конструкции, свойства и качество сварных соединений
11.1.2. Расчеты сварных соединений
11.2. Болтовые соединени
11.2.1. Общие положения
11.2.2. Фланцевые болтовые соединения
11.2.3. Болтовые соединения с продольным стыком
11.3. Шарнирные соединения
12. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
12.1. Надзор за состоянием конструкции
12.2. Продление срока службы несущих конструкций
12.3. Оценка остаточного ресурса
12.3.1. Исходные данные для оценки остаточного ресурса
12.3.2. Основы методики оценки остаточного ресурса
12.3.3. Расчет остаточного ресурса по схеме А
12.3.4. Расчет остаточного ресурса по схеме В
13. КРАНЫ МОСТОВОГО ТИПА
13.1. Особенности конструкций
13.2. Расчетные нагрузки
13.3. Особенности расчета
13.3.1. Расчетные схемы конструкций
13.3.2. Сопротивление усталости
13.3.3. Строительный подъем
М. КРАНЫ СТРЕЛОВОГО ТИПА
1-1.1. Особенности конструкций
14.1.1. Общие положения
14.1.2. Портальные краны
14.1.3. Стреловые самоходные краны и краны-манипуляторы
М.2. Расчетные нагрузки
М.З. Особенности расчета
14.3.1. Общие положения
14.3.2. Портальные краны
14.3.3. Стреловые самоходные краны и краны-манипуляторы
Литератур