Материал: Практические заанятия-рус

11

так, чтобы габаритный объем связки был наименьшим. При формировании связки количество ГМ в ней определяется рекомендуемой массой связки или желательными размерами.

Масса связки зависит от массы одного профиля, которая в свою очередь определяется размерами и материалом, из которого изготовлен профиль. В большинстве справочной литературы приводится массапогонного метра (q). Масса погонного метра используется в том случае, когда масса каждого метра всего профиля (или другого изделия) одинакова по всей его длине.

Сечение связки должно приближаться кквадрату, так как связка, имею-

щая большую высоту, будет неустойчива при укладывании, а большую ширину

– будет «разрушена» (смята) при перегрузке. Допускается отклонение от квадратного сечения связки, обусловленное конкретными размерами профилей и ограничениями по массе связки.

При формировании связок необходимо учитыватьпоследовательность укладки профилей в связку. То есть при формировании связки, она не должна развалиться (должна быть устойчивой) до момента ее скрепления (увязки).

В работе рассматриваются некоторые виды сортового профиля (уголок, двутавр, швеллер). Для формирования связки основное значение имеют следующие характеристики профиля: ширина (b), высота (h), толщина (d), внешний вид (рис. 1).

Рисунок 1 – Сечения профилей

В работе принимается, что:

üтолщина профиля d одинаковая по всему профилю;

üдля равнобокого уголка задается только одна величина h (b = h);

üпри формировании связки, зазоры между отдельными профилями равны

1 мм;

üмасса связки должна быть от 2 до 3 т, допускается отклонение не более

25 %.

Работа условно состоит из несколько этапов:

üна первом – определяется удельный объем ГМ(UМ) каждого вида про-

филя;

12

üна втором – количество профилей по ширине (nb) и высоте (nh) связки; üна третьем – линейный размеров связки (bС и hС), коэффициент фор-

мы (КФ) и УПО связки (U).

Порядок выполнения работы. В соответствии с заданным вариантом, из табл. 1 для каждого вида профилей (предлагается два вида) выписываются зна-

чения h (мм), b (мм), d (мм), ℓ (м), q (кг/м).

Таблица 1

Для каждого вида профиля определяем длину ℓ (м), ширину b , высоту

М М

13

где q – масса одного погонного метра профиля, кг/м.

¬Сначала рассчитывается удельный объем ГМ (UМ) каждого заданного вида профиля, (м3/т). При этом, ширину bМ и высоту hМ выражаем (переводим) в метрах, а массу ГМ gМ, выражаем (переводим) в тоннах

UМ = (ℓМ × bМ × hМ) / gМ.

Значение UМ определяется с точностью не менее чем три значащих цифр после запятой.

¬Далее производим определение количество профилей по ширине (nb) и высоте (nh) связки для каждого вида профиля отдельно. Для точности расчетов при формирования связок, значения b, h и d выражаются в миллиметрах. Все расчеты производятся с точность не менее двух знаков после запятой.

ØОпределение количество профилей в связке из уголка.

Формирование связки производится с учетом последовательности укладки, поэтому уголок поворачивается и укладывается в другом положении (рис. 2, а), чем было указано на рис. 1.

Такое расположение уголка правомочно, так как VМ не изменится, а ширина связки bС при этом будет равна значению «с» (рис. 2, б).

Так как стороны уголка (b и h) расположены под углом в 90°, воспользуемся теоремой Пифагора для определения значения «с», мм

c = b 2 + h 2 .

Сформированная связка должна иметь формуквадрата в сечении (приближаться к ней) поэтому принимаем, что высота связки (hС) равна ее ширине

(bС).

Определяем сколько уголков (количество уголков (n)) поместится в связку такого размера, и какая будет масса (gС) такой связки.

Сначала рассматриваем ситуацию когда количество уголков по ширине связке nb равно единице (nb = 1), тогда

hС = bС = с.

Из рис. 2, б видно, что сами уголки располагаются не сразу на поверхности опоры (пола), а имеется определенный зазор (Dh). Поэтому сначала определим эту величину.

Высота прямоугольного треугольника (Dh) делит гипотенузу (с), пропорционально величинам катетов (b и h) (рис. 2, а).

©Если треугольник равнобедренный (b = h), то гипотенуза (с) делится пополам

сb = сh = с / 2,

тогда получаются два равнобедренных треугольника (см. рис. 2, а) для которых Dh = сb = сh, таким образом Dh (мм) определяется из выражения

Dh = с / 2.

©Если треугольник неравнобедренный (b ¹ h), то гипотенуза (с) делится пропорционально величине соответствующих катетов(см. рис. 2, а). Значение величин сb и сh (мм) определяем из приведенных ниже выражений

14

Рисунок 2 – Последовательность формирование связки уголка

Зная величины катета с (с ) и гипотенузы b (h), определяем значение

b h

величины второго катета (Dh), мм

Значения Dh определенные по сb и сh должны совпасть, если же они не равны, то необходимо проверить расчет. Допускается незначительное расхождение Dh, связанное с точностью расчетов.

После расчета Dh, продолжаем определение количество профилей в связ-

ке.

Тогда высота связки, которая остается для размещения уголков составит (hС – Dh). Каждый уголок по высоте занимает место равное сумме толщины уголка (d) и величины зазора между ними(z). Исходя из этого, определяем количество уголков в связке по высоте (nh), шт.

nh = [(с – Dh) / (d + z)],

дробное значение nh округляется до целого числа. Округление может производиться до ближайшего целого как в большую, так и в меньшую сторону. На-

пример, nh = [(с – Dh) / (d + z)] = [(98,5 – 46,3) / (5 + 1)] = [8,7] = 9.

Зазор z образуется между отдельными профилями из-за шероховатости и неровности их поверхности. В расчетах принимаем z = 1 мм.

Определяем общее количество уголков в связке, шт.

15

n = nb × nh.

Далее определяем массу связки (gС), т

gС = n × gМ,

где gМ – масса одного профиля, т.

Полученная масса сравнивается с допустимой, при этом возможна одна из 4 следующих ситуаций.

1. Масса связки больше 3,75 т – количество уголков по высоте(nh) уменьшается, до тех пор, пока gС не станет меньше 3,75 т. Количество уголков по высоте (nh) можно определить из выражения

nh = [3,75 / (nb × gМ)],

при этом полученное значение nh округляется к ближайшему меньшему целому числу. Записываем полученные значение nh и принятое в расчетеnb; пересчитываем и записываем значения n и gС. После чего переходим к определению количество профилей в связке из двутавровой балки (швеллера).

2.Масса связки больше 1,5 т но меньше 3,75 т – количество уголков по высоте не меняется. Записываем полученные значение nh и принятое в расчете nb, после чего переходим к определению количество профилей в связке из двутавровой балки (швеллера).

3.Масса связки незначительно меньше 1,5 т (0,9 £ gС < 1,5) – количество уголков по высоте (nh) увеличивается, до тех пор, пока gС не станет больше 1,5 т. Количество уголков по высоте (nh) можно определить из выражения

nh = [1,5 / (nb × gМ)],

при этом полученное значение nh округляется к ближайшему большему целому числу. Записываем полученные значение nh и принятое в расчетеnb; пересчитываем и записываем значения n и gС. После чего переходим к определению количество профилей в связке из двутавровой балки (швеллера).

4.Масса связки значительно меньше 1,5 т (gС < 0,9) – количество уголков

всвязке по высоте и ширине пересчитывается.

Пересчет количества уголков производится в следующей последовательности, при этом все величины значений для расчета (с, Dh, d) – в мм.

По ширине связки располагаем два уголка (nb = 2) (рис. 2, в), тогда с учетом зазора между двумя стопками уголков z, получим, мм

hС = bС = (2 × с + z).

Тогда количество уголков по высоте составит, шт.

nh = [((2 × с + z) – Dh) / (d + z)],

дробное значение nh округляется до целого числа. Округление может производиться до ближайшего целого как в большую, так и в меньшую сторону.

После чего повторяется расчет n и gС. Полученная масса (gС) сравнивается с допустимой, при этом возможна одна из 4 ранее указанных ситуаций.

При ширине связки в три уголка (nb = 3), шт. (рис. 2, г)

hС = bС = (3 × с + 2 × z); nh = [((3 × с + 2 × z) – Dh) / (d + z)],

дробное значение nh округляется до целого числа. Округление может производиться до ближайшего целого как в большую, так и в меньшую сторону.

После чего повторяется расчет n и gС. Полученная масса (gС) сравнивает-