第一篇:结构课程设计总结
结构课程设计心得
回顾这此次结构课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从开始着手做,从理论到实践,在这一周的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如对单向板肋形楼盖进行整体设计计算,包括单向板的设计计算、次梁的设计计算、主梁的设计计算、绘制楼盖的结构布置图、次梁与主梁的模板配筋图等等
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在朱老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
第二篇:结构课程设计总结
结构课程设计总结
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着工程技术发展的日新日异,结构设计已经成为保证建筑工程质量的最重要的环节,结构知识在工程管理中也可以说得是无处不在。
回顾起此次结构课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到定稿,从理论到实践,在整整两星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,比如对单向板肋形楼盖进行整体设计计算,包括单向板的设计计算、次梁的设计计算、主梁的设计计算、绘制楼盖的结构布置图、次梁与主梁的模板配筋图等等
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在马庆华和崔启兵两位老师的辛勤指导下,终于游逆而解。同时,在马老师和崔老师的身上我学得到很多实用的知识,在次我表示感谢!
同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
课程设计的心得体会:做了两周的课程设计,有很多的心得体会,有关于结构设计方面的,更多的是关于人与人之间关系方面的。我们班一共有四五十个人所幸的是,大家都比较忙,在一起讨论的时间很少。所幸的是我得到了很多同学的帮助。我想没有他们我可能都要放弃了,因为我对结构设计并不是很熟悉,学的东西好像它是它,我是我似的,理论联系不了实际。通过这次系统的学习进一步熟悉受弯构件梁和板的正截面或斜截面的设计、计算及构造要求,掌握了单向板肋形楼盖计算方法及结构图的绘制;尤其是对教材中关于抵抗弯矩图这一难点的理解。并且熟悉一般工业与民用建筑中肋形楼盖设计计算的方法和步骤;掌握塑性内力重分布理论和弹性理论的计算方法;掌握绘制结构施工图的步骤、方法和绘制技巧;巩固理论知识,发展空间思维。这样的进步只有在实践中才能得到,也只有在相互帮助中才能得到更大更好的进步。
因此,感谢我的老师和同学,是他们的帮助才我现在的进步。最后,祝为我们辛勤付出的老师身体健康。
学生:皮安良
2011-1-13
第三篇:结构课程设计总结
结构设计课程总结
学院:土木学院专业:姓名: 蒋金华学号:
结构设计课程总结
结构设计所要达到的目的:
以结构设计制作实验项目为载体,探索做中学、学中做、理论联系实际的教学模式。旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神,提高同学的动手能力和思维能力,突出创新精神,加强同学之间的合作与交流,培养学生提出问题,分析问题,解决问题的能力团队精神,丰富同学的课余生活。结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实际结合起来,培养大学生的设计与计算能力。结构设计内容:
1.用木条和乳胶设计制作如
图房屋结构模型。模型结构的外形
尺寸:长650mm,宽600mm,高500mm。
内部空间不小于550mm,宽500mm,高400mm。尺寸精度控制在+5mm。
2.在该房屋结构模型的顶面
中央作用四个等值竖向荷载,竖向荷载总值为2.5KN。通过抽签确定在房屋的顶部和宽度方向作用两个水平荷载。结构水平向承载能力不小于竖向荷载总值的10%。
结构体系概述 :
纵观当今高层建筑结构体系,一般有:框架结构:(缺点:侧向刚度小,侧移较大)
框--剪结构体系:(缺点:对结构设计大赛而言,自重较大)
巨型桁架结构体系:(经典案例为香港中银大厦,由贝聿铭设计,全楼可以说是结构美和建筑美的统一。建筑即结构,结构即建筑。三角形的受力简洁明快,巨型立柱对角布置,使得抗倾覆力臂达到最大,而从底到顶不断缩进,使得结构受力极为合理。
筒体结构体系:(西尔斯大厦应该说也是建筑和结构统一的又一著名案例,成束筒向上逐渐截断,简单却又完美。
框筒结构体系:(著名的建筑如汉考克大厦,核心筒+斜撑)结构构思:
老师在课程之初给我们简单介绍了上一届比赛的结构图片和情况。在构思上我们遇到难题,不知从何处入手,第一步迈出去很艰难。在这个阶段需要我们大胆尝试,琢磨出自己的方案。同时老师让我们把设计过程中的问题反馈给他,在相应的课程中他逐步为我们解决。方案设计出来还要进行理论计算,木条性能我们不知道,我们只能让每个杆受尽可能小的力。同时我们组员之间还进行了讨论,几经修改才最后确定方案。
我们构思的过程大致如下:大胆尝试设计初步方案—向老师反馈问题—确定初步方案—理论计算—组间讨论修正方案—确定最后方案。模型的制作过程:
我们先粘好了外部框架和几个斜杆,由于需要等外部框架晾干之后我们才能继续施工,所以进度减慢了一天。我们发现自己的动手能力真的很差,两个斜杆切削不够精确,不能有效支撑主体结构。而且外部
框架没粘好—不规则,我们只能在以后制作中采取补救措施。我们讨论斜杆之间的连接方式,斜杆与柱子之间的连接部位的处理方式,并最终确定。这需要花费我们大量时间,也需要我们团结合作。而且我们为了让结构牢固的粘接,在晚上用重物适当地压在结构上。
两天努力后,只剩下屋顶,可留下的木条不容我们乐观,因为估计不够用。为了保证上部主要受力部位的牢固,我们只得放弃原先用小斜杆加固结构的计划。关于上部受力结构是上放还是倒放还进行了一番讨论,经过分析还是认为上放牢固。就这样整个模型制作完毕。实验结果:
未达到要求。
总结:
通过这次从设计模型到制作模型的过程中,我觉得主要要做到以下几点:一是模型简单与复杂的取舍要找到矛盾的结合点,二是支撑的加减,需仔细琢磨,三是养护是制作中非常重要的一个环节。T型柱梁只要稍微养护下就行,不会出现弯扭得现象养护时先将圆棒插入已经制作好的构件中,然后将构件整齐放好,用电吹风吹干。注意吹得时候尽量的保证柱均匀受热。
第四篇:砌体结构课程设计
砌体设计
楼梯间采用现浇混凝土楼盖,纵横向承重墙厚度均为190mm,采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷,一层采用MU20砌块和Mb15砂浆,二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆,层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m,窗洞均为1800mm×1500mm,门洞宽均为1000mm,在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处,均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm),图中虚线梁L1截面为250mm×600mm,两端伸入墙内190mm,施工质量控制等级为B级。
纵墙计算单元横墙计算单元
三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300
1、荷载计算:
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡
800++-0.00
找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算:
标准值:N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN(2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑5.0kN/㎡
楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN(3)墙体自重:
女儿墙重(厚190mm,高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为:N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为:2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重,应扣除窗面积,对于2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为:(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+
1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合:27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为:(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合:29.98 kN×1.35=40.47 kN
2、内力计算:
楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm,梁端在外墙的支撑长度为190mm,下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚
a01hf性垫块,则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。,对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN 600 4.02 11.51 600 4.02 140.1 0.41 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034
1
0/mm
5.41 66.10
5.55 67.80
5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:
楼层 h/mm f /N/㎡
N /kN 600 4.02 12.95 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038
1
0/mm
5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下
纵向墙体的计算简图
各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组
合分别列于下表
由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19
本层楼盖荷载 Nl
/kN 95.17 99.0 99.0
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 147.77 280.19 412.61
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表
NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重)由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表
中
截面上层传荷
楼层
Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24
本层楼盖荷载 Nl
/kN 103.80 98.66 98.66
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 162.98 299.24 435.5
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9
3、墙体承载力计算:
本建筑墙体的最大高厚
H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求
承载力计算一般对I-I截面进行,但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表
纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表
计算项目
M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
IV-IV
第1层
截面
截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV
0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1
0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目
M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h
第2层
截面第3层
截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
第1层
截面
截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV IV-IV
0 435.5 0 190 0 18.42
0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h
A/m㎡ 砌块MU 砂浆M
0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求。
4、气体局部受压计算:
以上述窗间墙第一层为例,墙垛截面为190mm×1800mm,混凝土梁截面为250mm×600mm,支承长度a=190mm,根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=98.66kN,墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖,M10混合砂浆砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200
190mm=324000mm2mm2<1800mm×
故取
A0=186200mm2
2垫块面积:Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm
计算垫块上纵向的偏心距,取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处,由可变荷载荷载控制组合下:
280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL99.0kN93.40kN192.4kN
rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN
N0NLrlAbf
由永久荷载控制组合下
299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算:
N0NL98.66kN99.75kN192.4kN
rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN
N0NLrlAbf
由此可见,在永久荷载控制下,局压承载能力能满足要求。
5、横墙荷载
(1)屋面荷载:
防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡
标准值:N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN(2)楼面荷载:
10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:
标准值:N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值:
由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN
横向墙体计算简图
(2)横墙自重承载力计算
对于2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值:
由可变荷载控制组合:9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合:9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为: 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值:
由可变荷载控制组合:12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合:12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比
H04100mm21.5826h190mm满足要求。
横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层
N/kN h/mm H0/m
26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h
A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)
Af/kN Af/N
由上表可知砌体墙均能满足要求
第五篇:焊接结构课程设计doc44
安徽机电职业技术学院
《焊接结构课程设计说明书》
--------------------------支撑座的设计 姓名:
班级:
系部: 机械工程系
学号:
指导老师:
2012-2013第二学期
第一章
设计支撑座的目的
为了训练绘图,对焊接结构制造工艺的熟悉,还有铆工中的放样、划线、下料、装配、焊接、矫正,检验等这些技术方面的练习。初步积累经验,为了自己以后走上工作岗位打下良好基础。
支撑座三视图见上图。
支撑座的组成:所用板材均为6mm厚的板材。肋板、底板、平板、立板、背板。本次课程设计的支撑座的材料是Q235钢,材料的合理选用是钢结构承载能力的根本保证和追求经济性的前提,Q235钢塑性好,有一定的强度,用于制造受力不大的零件,对于支撑座的设计Q235钢的使用性能完全可以胜任的,具有较好的塑性和焊接性能。而且所使用的钢板为6mm,在铆工中规定4mm以上厚度的钢板为厚板,通常在把厚4~25mm的钢板称为中板,25mm以上的钢板称为厚板。
第二章
板材的矫正
板材的矫正可以分为四种,手工矫正,机械矫正,火焰矫正,高频火焰矫正。
手工矫正是采用锤击的方法来进行矫正,由于手工矫正操作灵活简便,所以对较小变形的钢材,在缺乏或不便使用矫正设备的场合下可以使用手工矫正。
(一)厚板的手工矫正
厚板的手工矫正通常采用以下两种方法: ① 直接锤击凸起处
直接锤击凸起处的锤击量要大于材料的屈服极限,这样才能使凸起处强制压缩而被矫平。
②锤击凸起区域的凹面
锤击凹面可用较小的力量,使材料仅仅在凹面扩展,迫使凸起处受到压缩。由于厚板的厚度大,其凸起的断面两侧边缘可以看做是同心圆的两个弧,凹面的弧长小于凸面的弧长,因此,矫正时应锤击凹面,使其表面扩展,再加上钢板厚度大,打击力量小,结果凹面的表面扩展并不能导致凸面随之扩展,从而使厚钢板得到矫平。
对于厚板的扭曲变形,可沿其扭曲方向和位置,采用反变形的方 法进行矫正。
对于矫正后的厚板料,可用直尺检查是否平直,若用尺得棱边以不同的方向贴在板上进行观察,当其隙缝大小一致时,说明板料已经平直。
手工矫正厚板时,往往与加热矫正等方法结合进行。
第三章
放样
放样是制造金属结构的第一道工序,它对保证产品质量、缩短生产周期、节约原材料都有着重要的作用。
所谓放样就是根据产品图样,依照产品的结构特点、制造工艺要求等,按一定比例,在放样平台上,准确绘制结构的全部或部分投影图,并进行结构的工艺性处理和必要的计算和展开,最后获得产品制造所需要的数据、样杆、样板、和草图的工艺过程。
金属结构的放样线型放样、结构放样、展开放样三个过程,但是并不是所有的金属结构放样都经过这三个过程,有些构件完全是由平板或杆件组成而无需进行展开放样。
放样的目的
详细复核产品图样所表现的构件各部分投影关系、尺寸及外部轮廓形状是否正确和符合设计要求。
在不违背原设计要求的前提下,考虑工艺要求、所用材料、设备能力和加工条件等因素而进行综合处理。
利用放样图,可以确定复杂构件的在缩小比例图样中无法表达、而在实际制造中又必须明确的尺寸。
利用放样图,结合必要的计算,可以求出构件用料的真是形状和尺寸,有时还要画出与之连接的构建的位置线。
利用放样图可以设计构件加工或装配时所需的胎具和模具,满足制造工艺要求。
为后续工序提供施工依据。
某些构件还可以直接利用放样图进行装配时的定位。即所谓的“地样装配”。
放样程序与放样过程
放样的方法有多种,但在长期的生产实践中形成啦以实尺放样为主的放样方法,随着科学技术的发展,又出现啦比例放样、计算机放样等新的工艺,并逐步推广使用,在目前广泛应用的还是实尺放样。
实尺放样就是采用1:1的比例,根据图样的形状和尺寸,用基本的作图方法,以产品的实际大小,放到放养台上的工作。
那下面我就简单的介绍一下线型放样。
(1)线型放样 就是根据结构制造需要,绘制构件整体或局部轮廓的投影基本线型。注意的问题有:
1)根据所要绘图样的大小和数量多少,安排好图样在放样台上的位置。
2)选取放样画线基准。
3)首先要画基准线,其次才能画其他的线。
4)画出设计要求必须保证的轮廓线型为主,因工艺需要可能变化的线型可以不画。
5)必须严格遵守正投影规律。
6)对于具有复杂线型的金属结构,往往采取采用平行于投影面的翻面剖切,画出一组或几组线型,来表示结构的完整形状和尺寸。
7)放样应该在光线充足的地方,以便于看图和划线。(三)放样时的注意事项: ①放样开始之前必须看懂图纸。
②放完样要进行两个方面的检查;一方面检查是否有遗漏的工件和孔,另一方面检查各部尺寸。
③如果图纸看不清或对工作图有疑问,应先向工程技术人员问清楚,并作出清晰的标注和更正。
④放样时不得将锋利的工具如划针立方在场地上,用完的钢卷尺要随时放好。
⑤需要保存的式样图,应注意保护存放,不得涂抹和践踏。⑥样板、样杆用完后,应妥善保管,避免锈蚀和丢失。
第四章
划线(号料)利用样板、样杆、号料草图及放样得出的数据,在板料和型钢上划出零件真实的轮廓和孔口真实形状,以及与零件相连接构件的位置、加工线等,并注出加工符号,这一过程称为划线,也称号料。划 线是一项细致而重要的工作,必须按有关的技术要求进行,同时,还要着眼于产品的整个制造工艺过程,充分考虑用料问题,灵活而又准确的在各种板料、型钢及成形零件上进行划线。
划线工具
划针、圆规、角尺、样冲和曲线尺等。为了保证划线质量,必须严格遵守下列规则:
垂直线必须用作图法画,不能用量角器或直角尺,更不能使用目测法划线。
用圆规在钢板上画圆,圆弧或分量尺寸时,为防止圆规脚尖的滑动,必须先冲出样冲眼。
注意事项:
校队钢材牌号和规则是否与图纸的要求相符,对于重要产品所用的钢材,应有合格的质量证明文件,钢材的化学成分与力学性能应符合图纸所规定的要求。
划线前钢材表面应该平整,如果表面呈波浪形或凸凹不平度过大时,就会影响划线的准确性,所以事先应加以矫正。
钢材的表面应该干净清洁,并检查表面有无夹灰、麻点、裂纹等缺陷。
划线工具应定期检查校正,尽可能采取高效率的工夹具,以提高效率。
熟悉产品图样和制造工艺。应该根据制造工艺的要求,合理安排各零件划线的先后顺序以及零件在材料位置上的排布等。
正确使用划线工具。
划线后,在零件的加工线、接缝线及孔的中心位置等处,应根据加工需要打上冲眼。
合理用料。利用各种方法,技巧,合理铺排零件在材料上的位置,最大限度的提高材料的利用率,是划线的一个重要内容。生产中,常常采用下列方法来达到合理用料的目的:
集中套排 由于零件的材质,规格是不同的,为了做到合理使用原材料,在零件数量较多时,可以将相同牌号的材料且厚度相同的零件集中在一起,统筹安排,长短搭配,这样就可以充分利用原材料,提高材料的利用率。
余料利用
由于每一张钢板和每一张型钢划线后,经常会出现一些形状或长度大小不一的余料。将它们集中起来利用,可最大限度的提高材料的利用率。
分块排料法
生产中为了提高材料的利用率,在工艺许可的条件下,常用以小拼整的方法。
目前合理用料的工作已有计算机来完成也就是计算机排样,并且与数控切割等先进技术下料方法进行配合。
划线是对加工提供直接依据。为了保证产品质量,对划线偏差加以控制。
第五章
下料工艺过程
下料是将零件或毛坯从原材料上分离下来的工序。在焊接结构制造中常用的下料方法有机械切割和热切割两大类。机械切割是指材料在常温下利用切割设备进行切割的方法,热切割是利用氧乙炔焰、等离子弧进行切割的方法。
一、机械切割 ㈠锯割
锯割主要用于管子、型钢、圆钢等的下料 ⑴手工锯割 一般用弓形锯也可采用手工电锯 ⑵机械锯割 弓锯床、带锯床、圆盘锯床等。㈡砂轮锯割
根据砂轮磨削特性,采用高速旋转的薄片砂轮进行切割。㈢剪切
利用剪板机将材料剪成一定外形尺寸的毛料。以作为后续冲压、边缘加工和焊接等工序的备料。
剪切设备 斜口剪床、平口剪床、圆盘剪床、振动剪床、龙门剪床、联合冲剪机。
(四)冲裁
冲裁是冲压工序的一种。利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压方法,称为冲裁。
冲裁是下料的方法之一。板材的冲裁分类有两种:若冲裁的目的 是为了制取一定外形轮廓的工件,即被冲下的为所需要的部分,而剩余的为废料,这种冲裁称为落料。反之,若冲裁的目的是为了加工一形状和外形尺寸的内孔,冲下的为废料,剩余的为所需部分,这种冲裁称为冲孔。
二、热切割
(一)气体火焰切割(气割)⒈ 气割原理
气割的实质是金属在氧中的燃烧过程。它利用可燃气体和氧气混合燃烧形成的预热火焰,将被切割金属材料加热到其燃烧温度,由于很多金属材料能在氧气中燃烧并放出大量的热,被加热到燃点的金属材料在高速喷射的氧气流作用下,就会发生剧烈燃烧,产生氧化物,放出热量,同时氧化物熔渣被氧气流从切口处吹掉,使金属分割下来达到切割的目的。
气割过程包括三部:①火焰预热——使金属表面达到燃点;②喷氧燃烧——氧化、放热;③吹除熔渣——金属分离。
气割的特点:设备简单、使用方便;生产效率高;成本低、适用范围广;可以切割各种形状的金属零件,厚度可达1000mm;主要切割碳钢、低合金钢;可用于毛坯;亦可用于开坡口或割孔。
⒉气割使用气体
气割使用气体分为两类,即助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气,可燃气体是乙炔气或石油气等。气体火焰是助燃气体和可燃气体混合而成,形成火焰的温度可达3150℃以上最适宜焊接和气割。
纯氧本身不能燃烧,但在高温下非常活泼,当温度不变而压力增大时,氧气可与油类发生剧烈化学反应而自然,产生强烈爆炸,所以要严防氧气瓶与油脂接触。
乙炔气又称石油气,为不饱和的碳氢化合物,是一种可燃气体。乙炔温度超过300℃或压力超过0.15Mpa时,遇火就会爆炸。当空气中乙炔的体积分数为2.2%~81%时,遇到明火常压下也会爆炸,所以焊接和气割现场要特别注意通风。
气割常用的可燃气体为乙炔气。⒊实现气割的条件
金属材料的燃点必须低于熔点。低燃点是金属进行气割的基本条件,否则,气割是金属将在燃烧前现行熔化,使之变为熔割过程,不仅各口宽,极不整齐,而且易粘结,达不到切割质量要求。
燃烧生成的金属氧化物的熔点,应低于金属本身的熔点,同时流动性要好,否则,就会在割口表面形成固态氧化物,阻碍氧流与下层金属的接触,使切割过程不能正常进行。
金属燃烧时,能放出大量的热,而且金属本身的导热性能要差,以保证下层金属有足够的预热温度,使切割过程能连续进行。
金属中阻碍气割过程进行和提高钢淬硬性的杂质要少。⒋气割设备及工具 ⑴氧气瓶
氧气瓶是储存和运送高压氧气的容器。氧气瓶体上部装有瓶阀,通过旋转手轮可开关瓶阀并能控制氧气的进出流量,瓶帽旋在瓶头 上,以保护瓶阀。
氧气瓶外表应涂成天蓝色,并用黑漆表明“氧气”字样 ⑵乙炔瓶
是一种储存和运送乙炔的压力容器,是用优质碳素结构钢或低合金结构钢经轧制而成的圆柱形无缝瓶体,外表为白色,并用红漆标注“乙炔”字样,在使用乙炔时必须严格遵守安全操作规程。⑶氧气减压器
是用来调节氧气工作压力的装置。气割时所需氧气的压力有一定的规范,要使氧气瓶中的高压氧气转变为气割需要的稳定的低压氧气,就要用它来调节。
⑷橡胶软管
氧气和乙炔气是通过橡胶软管输送到割据中去的,氧气的胶管工作压力为1.5MPa,孔径是φ8mm;乙炔胶管工作压力为0.5MPa,孔径为φ10mm.为了便于识辨氧气管采用黑色,乙炔胶管为红色,氧气胶管与乙炔胶管的强度不同,不能混用或相互代替。
⑸割炬
割炬的作用是使乙炔气和氧气以一定的比例和方式混合,形成具有一定热量和形状的预热火焰,并在预热火焰的中心喷射切割氧气进行切割。
第六章
装配——焊接工艺
装配-焊接是焊接结构生产中的核心,直接关系到焊接结构的质量和生产效率。同一种焊接结构,由于其生产批量、生产条件不同,或由于结构形式不同,可有不同的装配方式、不同的焊接工艺、不同的装配——焊接顺序,及会有不同的工艺过程。
6.1
焊接装配的基础知识
装配在焊接结构制造过程中,将组成结构的各个零件按照一定的位置、尺寸关系和精度要求组合起来的工序。在焊接结构制造中,焊接的装配是决定焊接质量的关键工序,而焊件的装配质量又取决于零件下料和成形的尺寸精度。装配在焊接结构制造工艺中占有很重要的地位,这不仅是由于装配工作的质量好坏直接影响着产品的最终质量,而且还因为装配工序的工作量大,约占整个产品制造的30﹪~40﹪。所以,提高装配工作的效率和质量,在缩短产品制造工期、降低生产成本、保证产品质量等方面,都具有重要的意义。
一、装配的基本条件
在金属结构装配中,将零件装成部件的过程称为部件装配,简称部装;将零件或部件装配成最终产品的过程成为总装。通常装配后的部件或整体结构直接送入焊接工序,但有些产品要先进行部件装配-焊接,经矫正变形后在进行总装。无论何种装配方案都要满足装配的基本条件。
装配的基本条件不是组成结构件的零件,在装配前应该达到的尺 寸精度、热处理状态等,而是指零件在装配过程中应遵循的基本准则,只有遵循这些准则才能装配出合格的焊接结构。
焊接结构的装配,必须具备三个基本条件:定位、夹紧和测量。装配的三个基本条件是相辅相成的,定位是整个装配工序的关键,定位后不进行夹紧,正确定位的零件就不能保持其正确性,在随后的装配和焊接过程中位置会发生变化;夹紧是在定位基础上的夹紧,如果没有定位夹紧就失去了意义;而没有测量,则无法判断定位和夹紧的正确性,难以保证构件的装配质量。但在有些情况下可以不进行测量。
零件的正确定位尺寸,不一定与产品设计图上的定位尺寸一致,有时是采用生产工艺的角度,考虑焊接变形后的工艺尺寸。
二、零件的定位
⒈定位基准及其选择
⑴定位基准 在结构在结构装配过程中,必须根据一些指定的点、线、面,来确定零件和部件在结构中的位置,这些作为依据的点、线、面,称为定位基准。
⑵定位基准的选择
合理的选择定位基准,对于保证装配质量,安排零部件装配顺序和提高装配效率均有重要影响。定位基准选择时,应着重考虑一下几点:
装配定位基准尽量与设计基准重合,这样可以减少基准不重合所带来的误差。
同一构件和其它构件有连接或配合关系的各个部件,应尽量采用同一定位基准,这样能保证构件安装时与其他构件的正确连接和配合。
应选择精度较高,又不易变形的零件表面或边棱作为定位基准,这样能够避免由于基准面、线的变形造成的定位误差。
所选择的定位基准应便于装配中的零件定位和测量。
在确定定位基准时应综合生产成本、生产批量、零件精度要求和疲劳强度等因素。例如以已装配零件做基准,可以大大简化工装的设计和制造过程,但零件的位置、尺寸一定会受已装配零件的装配精度和尺寸的影响。如果前一零件尺寸精度或装配精度低,则后一零件装配精度也低。
在实际装配中,有时定位基准的选择要完全符合上述所有的原则是不可能的。因此,应根据具体情况进行分析,选出最有利的定位基准。
⒉零件的定位方法
在焊接生产中,应根据零件的具体情况,选取零件的定位方法。根据定位方法的不同可以分为如下几种:
⑴划线定位
划线定位是利用在零件表面或装配台表面划出工件的中心线、接合线、轮廓线等作为定位线,来确定零件间的互相位置,通常用于简单的简单的单件小批量装配或总装时的部分较小的零件的装配。
⑵样板定位
利用小块钢板或小块型钢作为、档铁,取材方便,也可以用经机械加工后的挡铁提高精度。挡铁的安置要保证构件重点部位(点、线、面)的尺寸精度,也要便于零件间的装拆。常用于钢板与钢板之间的角度装配和容器上的各种管口的安装。
⑶定位元件定位与胎夹具定位就不一一介绍了。
三、装配中的定位焊
定位焊是用来固定各焊接零件之间的相互位置,以保证整个结构件得到正确的几何形状和尺寸。定位焊有时也叫点固焊。定位焊所用的焊条应和焊接时所用焊条相同,以保证焊接质量。
进行定位焊的注意事项:
定位焊缝的引弧和熄弧处应圆弧过渡,否则在焊正式焊缝时在该处易造成未焊透、夹杂的缺陷。
定位焊缝有未焊透、夹渣、裂纹、气孔等焊接缺陷时,应铲掉并重新焊接,不允许留在焊缝中。
需预热的焊件,定位焊时也应预热,预热温度与正式焊接时相同。由于定位焊为断续焊,工件温度较低,热量不足而容易产生未焊透,故定位焊接电流应比焊接正式焊缝时打10%~15%。
定位焊的尺寸要按要求选用,对保证焊件尺寸起重要作用的部位,可适当的增加定位焊缝的尺寸和数量。
在焊缝交叉处和焊缝方向急剧变化处不要进行定位焊,而应该离开50mm左右。
对于强行装配的结构,定位焊缝承受较大外力,应根据具体情况 适当加大定位焊缝长度,间距适当缩小。
必要时采用碱性低氢焊条,而且特别注意定位焊后应尽快焊接,避免中途停顿和时间间隔过长。
定位焊所使用的焊条牌号和正式焊接所用的焊条相同,直径可略细些,常用φ3.2mm和φ4mm的焊条。
四、装配中的测量
测量是检验定位质量的一个工序,装配中的测量包括;正确。合理的选择测量基准,准确完成零件定位所需要的测量项目。在焊接结构中常见的测量项目有;线性尺寸、平行度、垂直度、同轴度及角度等。当然了这些测量都是很重要的,如果没有这些测量那就很难保证装配后的焊接结构有的准确性以及质量的要求等。
测量所用的工具有钢直尺、水平尺、90°角尺等。
五、装配前的准备
装配前的准备工作是装配工艺的重要组成部分。充分细致的准备工作,是高质量高效率的完成装配工作的有力保证。准备工作通常包括一下几个方面:
熟悉产品图样和工艺规程。要清楚各部件之间的关系和连接方法,并根据工艺规程选择好装配基准和装配方法。
装配现场和装配设备的选择。装配所需要的操作空间要对周围进行清理,使之达到场地平整、清洁、人行道通畅。
装配的工具准备,如焊机,气割设备,砂轮机等都必须安置在规定的场所。
零、部件的预检和除锈。对零部件的表面进行去毛刺,除锈等清理工作。对于已经切割好的零件也要进行检查。
适当的划分部件,可以提高生产效率,还可以减小焊接变形。1.焊接结构的装配特点;
1)产品的零件由于精度低,装配时需要进行调整。
2)产品的连接大多采用焊接结构,采用的是不可以拆的连接方式。返修困难,因此装配时应该严格要求。
3)装配时有大量的焊接工作,应该掌握焊接的盈利和变形。在装配时应该采取措施,防止焊接后变形。
⒉装配——焊接顺序的类形: ①整装整焊②分部件装配③随装随焊 ⒊装配的质量检验;装配质量的好坏将直接影响产品的质量,所以产品装好后应进行检查是否符合技术要求。
装配质量的检验,包括装配过程中的检验和完工产品的检验,主要内容有:
按图样检查产品各零、部件的装配位置和主要尺寸是否正确。检查产品各连接部位的连接形式是否正确,并根据技术条件、规范和图样来检查。
检查产品结构件上为连接、加固各零、部件所做的定位焊是不是符合要求,要使这种结构在焊接后不产生内应力。
检查产品连接部位焊缝处的金属表面,不允许有油,铁锈,以免 焊接后造成不可避免的焊接缺陷。
检查产品的表面质量,对于刚才上的裂纹,起层、砂眼等等应该根据技术要求酌情处理。
装配质量的检验方法,主要是运用测量技术和各种量具,仪器进行检查,有些检验项目,比如表面质量,也常用外观检验的方法。
第七章
焊接工艺制定
7.1 焊接方法的选择
在支撑座的制造中,生产中常用的焊接方法有很多,但是我们选择的是焊条电弧焊,使用焊条电弧焊应该考虑其生产效率,但是由于是课程设计而且做的是支撑座生产成本也不是很高。由于工件材料是Q235,板厚均为6mm,属于中厚板,选用手工电弧焊,其特点为:
⑴焊接结构简单,成本低。
⑵工艺灵活,对焊接场所没有什么特殊的要求。⑶可以在任何位置焊接 ⑷对各种钢材的适应性强
⑸焊条的品种齐全,可以达到和母材同样的强度 ⑹焊缝金属的力学性能好,特别是低温韧性特别好 ⑺操作方便,容易控制焊接变形
7.2
焊接工艺参数的选择
⒈焊接电流的选择
选择焊接电流时,应该根据板材的厚度、焊条直径、接头形式、焊接位置等综合因素考虑。如果焊接电流过小会使电弧不稳,造成为焊透,夹渣以及焊缝成形不良等焊接缺陷。反之,焊接电流过大容易产生咬边、焊穿,增加工件变形和金属飞溅,也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化。所以焊接时要合理选择电流。
⒉电弧电压的选择和速度的选择
焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度决定:电弧长度越大,电弧电压越高;电弧长度越短,电弧电压越低。在焊接过程中,应尽量使用短弧焊接。立焊。仰焊时弧长应比平焊更短些,以利于熔滴过渡。防止熔化金属不滴。碱性焊条焊接时应比酸性焊条焊接弧长短些,以利于电弧的稳定和防止气孔。
焊接过程中,焊接速度应该均匀适当,既要保证焊透又要保证不焊穿,同时还要使焊缝宽度和余高符合设计要求。如果焊接过快;,融化能量不够,易造成未融合,焊缝成形不良等缺陷;如果焊速过慢,使高温停留时间增长,热影响区宽度增加,焊接焊头的晶粒变粗,力学性能降低,同时使工件变形量增大。当焊接较薄工件时,易形成烧穿。
⒊焊条直径的选择
焊条直径一般根据工件厚度选择,还要考虑接头形式和焊接位置平焊位置焊接所选用的焊条直径应该比其他位置大些,立焊横焊仰焊应选用较细的焊条,一般不超过4.0毫米。T型接头,搭接接头都应选用较大直径的焊条。
⒋焊接区域的清理
它是指焊前对焊件表面的油、锈、漆和水等污染的清理,用碱性焊条焊接时,清理要求严格和彻底,否则容易产生气孔和延迟裂纹。酸性焊条焊接时,对于锈不敏感,若锈蚀较轻,而且对于焊缝质量的要求不高时,可以不清理。清理时可以根据被清污的种类和条件,分别选用钢丝刷,砂轮打磨等机械处理方法,必要时候也可以用化学方法处理,还可以用氧乙炔焰烘烤等。
⒌焊接顺序
在各部位点牢后在进行焊接一般先焊肋板焊缝,以增强结构的刚度,保证零件在装配位置的稳定性。先焊利缝,在焊水平的,对于长焊缝应该采取分段焊,以减少应力集中,避免所带来的伤害。在结构中一些突变的地方一定要改成圆滑过渡,减少应力突变。
⒍确定焊接顺序 ⑴背板与底板之间的焊接(2)肋板与底板之间的焊接(3)背板与肋板之间的焊接(4)肋板与平板之间的焊接(5)平板与背板之间的焊接(6)立板与平板之间的焊接
7.3 焊接工艺卡的内容
⑴合理的选择焊接方法和焊接设备以及焊接材料
⑵合理的选择焊接工艺参数 ⑶合理的选择焊接材料 ⑷合理的选择焊接工艺参数 ⑸选择或设计合理的工艺装备 ⑹合理的选择控制焊缝质量 焊接工艺制定的原则 ⑴技术上的可行性 ⑵经济上的合理性 ⑶良好的劳动条件
本次的课程设计我们的支撑座虽然结构形式和技术要求是完全相同的焊接结构,但是我们六个组的工艺过程是不一样的,而且大家做出来的产品也是不一样的,大家做的尺寸多少多有点误差的,但是由于各组的焊接顺序不同,做成的产品产生的应力也是不同的,我们在焊接之前都是采取先整体点固好然后在焊接的方法。
第八章
课程设计总结
⒈通过支撑座的焊接结构的课程设计的学习,不仅仅巩固了现学的专业知识,也学到了书本中没有学到的知识。
⒉通过课程设计综合运用《焊接结构制造及工艺实施》和《铆工》课程和相关课程的学习起到了巩固,深化,融会贯通和扩展焊接方面有关的知识。
⒊重要的是通过这次焊接结构课程设计,是我们掌握了焊接结构的设计思想
⒋通过焊接结构课程设计的实践学习,培养了和分析解决问题的能力,同时也使自己掌握了焊接各方面的有关知识。
⒌通过这次焊接结构课程设计,提高了有关自己的设计能力,如思考能力、绘图能力还有气割能力、焊接角焊缝的能力。
⒍同时也掌握了团队合作的重要性,我们这次分工明确,大家都有自己的活干,使这次的产品有条不紊的进行。而且在这次比赛中获得了良好的成绩,这都与团队合作是分不开的。
谢谢老师在这次课程设计中的帮助,及时帮我们解决难题,才使得我们的课程设计圆满的完成。