Курсовой проект “Расчёт и проектирование металлоконструкции строительного поворотного крана”

Актуальность: стреловой кран с колонной является неотъемлемой частью современной инфраструктуры строительства и промышленности. Этот тип крана широко используется в различных отраслях, включая строительство зданий, мостов, дорог, а также в портах, на складах и промышленных объектах. Разработка и проектирование металлоконструкций для таких кранов представляет собой важный инженерный процесс, направленный на обеспечение эффективности и безопасности подъемных операций.

Целью данного курсового проекта является расчёт и проектирование металлоконструкции строительного поворотного крана.

Задачи исследования:

1. построить стержневую и объёмную модель крана;
2. подобрать оптимальные сечения;
3. произвести расчёт на прочность, жёсткость и устойчивость при разном случае нагружения;
4. произвести расчёт наиболее нагруженного сварного соединения, сварного соединения во фланце;
5. произвести расчёт болтового фланцевого соединения;
6. выполнить расчёт на усталость м/к крана;
7. выполнить чертёж общего вида.

Предмет исследования: процесс работы строительного поворотного крана при различных сочетаниях нагрузки.

Объект исследования: строительный поворотный кран.

Гипотеза исследования: металлоконструкция строительного поворотного крана, спроектированная с учетом наихудшего сочетания нагрузок (собственный вес, вес поднимаемого груза, динамика работы механизмов и ветровая нагрузка), будет соответствовать требованиям прочности, жесткости и устойчивости в течение всего срока эксплуатации при выполнении расчетов по нормативным стандартам.

Основные результаты:

1. В результате выполнения курсового проекта была спроектирована металлоконструкция крана. Конструкция была рассчитана на статическую прочность (σ_max=82,8 МПа) и жесткость (f_max=23,6). Были проведены расчёты на прочность, устойчивость и жёсткость при разных случаях нагружения с помощью программы APMWinMachine.
2. После расчёта металлоконструкции был проведён расчёт наиболее загруженного сварного соединения и фланцевого сварного соединения с помощью APM Joint, а также произведён расчёт фланцевого болтового соединения в той же программе.
3. Одной из частью работы был расчёт на усталость сварного узла стреловой системы крана. Исходя из расчёта, при возникающих напряжениях в конструкции при ТТЦ=1 200 000 подъёмов за 20 лет эксплуатации крана мера повреждения составит 1,11, что больше 1, таким образом, в следствии эксплуатации крана наступит его разрушение.