Контрольная № 1. Вариант 47 (шифр 47)
.pdf
Главное управление образования Гродненского областного исполнительного комитета
Учреждение образования «Гродненский государственный политехнический колледж»
Контрольная работа №__1__ по предмету «Строительные конструкции»
Вариант № _47_
учащегося Микашов Сергей Владимирович
(Фамилия, имя, отчество)
__3__ курса группы _ПГБ-20-1_
специальности 2-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство»
Шифр учащегося |
__47__ |
Преподаватель: |
________Кондратюк Д. Ю._______ |
|
(ФИО) |
Рецензия: |
|
Содержание |
|
Вопрос № 1 |
3 |
Вопрос № 2 |
5 |
Вопрос № 3 |
7 |
Задача № 1 |
9 |
Задача № 2 |
12 |
Задача № 3 |
15 |
Список использованных источников |
18 |
2
Вопрос № 1
36. Укажите важнейшие механические свойства металлов и показатели, характеризующие каждое из этих свойств.
Прочность – способность металла сопротивляться внешним силовым воздействиям без разрушения.
Прочность металла характеризуется:
размером предела прочности вр (временное сопротивление) –
наибольшее напряжение, после достижения которого металл начинает разрушаться;
размером предела текучести т – напряжение, при котором проявляется
текучесть стали.
Упругость – свойство металла восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешней нагрузки.
Пластичность (статическая вязкость) – свойство металла сохранять несущую способность в процессе деформирования. Характеризуется пределом текучести т и относительным удлинением .
Хрупкость – способность материала разрушаться при малых деформациях. Характеризуется ударной вязкостью. Чем больше ударная вязкость, тем меньше хрупкость, тем выше динамическая прочность и холодостойкость металла.
Выносливость – способность стали сопротивляться разрушению от циклических нагрузок (напряжений).
Усталость – это процесс накопления повреждений при действии переменных напряжений в результате постепенного развития трещин.
Старение – изменение свойств металла со временем.
Относительное удлинение – отношение приращения длины образца после разрыва к его исходному значению.
Ползучесть – свойство металла непрерывно деформироваться во времени без увеличения нагрузки.
3
Твёрдость – свойство поверхностного слоя металла сопротивляться деформациям или разрушению при внедрении в него более твёрдого материала.
4
Вопрос № 2
54. Как определяется расчётное сопротивление сжатию армированной кладки, упругая характеристика и коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии.
Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии (п. 4.30 СНиП II-22–81) следует производить по формуле:
≤ ∙ ∙ |
∙ , |
где N - расчетная продольная сила; |
|
≤ 2 – расчетное сопротивление |
при центральном сжатии, для |
армированной кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами определяемое по формуле:
|
|
|
= + |
2 ∙ ∙ |
; |
|
|
|
|
100 |
|
||||
при прочности раствора менее 2,5 МПа при проверке прочности кладки в |
|||||||
процессе её возведения по формуле: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2∙ ∙ |
|
|
|
|
|
|
= |
+ |
100 |
∙ . |
|
При прочности раствора более 2,5 Мпа отношение |
принимается равным 1. |
||||||
|
- |
расчетное сопротивление |
сжатию неармированной кладки в |
||||
рассматриваемый срок твердения раствора; |
|
|
|||||
- расчетное сопротивление кладки при марке раствора 25; |
|||||||
= |
- процент армирования |
по объему, для сеток с квадратными |
|||||
ячейками из арматуры сечением |
с размером ячейки при расстоянии между |
||||||
сетками по высоте ; |
|
|
|
|
|
||
- коэффициент, определяемый по формуле (16) [СНиП II-22–81]; |
|||||||
|
и |
- соответственно объемы арматуры и кладки; |
|
||||
- коэффициент продольного изгиба, определяемый по таблицам при |
|||||||
упругой характеристике кладки с сетчатым армированием |
: |
||||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
= ∙ |
|
= ∙ |
∙ |
|
∙ . |
|
|
∙ + |
2 |
∙ |
||||
|
|
|
|
|
100 |
|
|
В этом выражение α обозначает упругую характеристику. Это устоявшиеся табличные данные.
Для кладки из кирпича принимается = 2.0. При > 15 и > 53 применять сетчатое армирование не следует.
6
Вопрос № 3
78. Укажите факторы, от которых зависит несущая способность нагеля. Формула для определения числа нагелей в проектировании ДК.
Нагели – это стержни или пластинки, препятствующие взаимному сдвигу сплачиваемых элементов и работающие преимущественно на изгиб, а соединяемые элементы - на смятие. Нагели бывают цилиндрическими и пластинчатыми.
Факторы , от которых зависит несущая способность нагеля выражены в формулах:
|
|
|
= , |
, |
∙ |
∙ |
∙ |
; |
|
|
|
= , |
, |
∙ |
∙ |
∙ |
; |
|
|
= , ∙ |
|
∙ (1+ |
)∙ |
, |
||
где , , |
и , , – расчётное сопротивление древесины смятию в глухом |
|||||||
нагельном гнезде соответственно для симметричных и несимметричных соединений;
– толщина крайних элементов в симметричных соединениях или более тонких элементов в односрезных соединениях;
– диаметр нагеля;– коэффициент, учитывающий угол α между силой и направлением
волокон;
7
|
– толщина средних элементов в симметричных соединениях или более |
|
толстых, или равных по толщине элементов в односрезных соединениях; |
||
, |
– расчётное сопротивление изгибу нагеля; |
|
|
– коэффициент, зависящий от |
отношения толщины более тонкого |
элемента к диаметру нагеля. |
|
|
Коэффициент находят по формуле: |
|
|
|
|
|
|
= |
, |
где – коэффициент, зависящий от типа нагеля. |
||
Количество нагелей определяют по формуле: |
||
|
|
|
|
= |
, |
где – количество швов сдвигов (срезов).
8
Задача № 1.
Подобрать сечения стержней из парных уголков. Усилия в стержнях фермы (нагрузка статическая): = кН; = кН. Геометрические длины стержней: = , м; = , м. Материла стержней сталь С235.
Решение:
1.) |
Находим расчётное сопротивление для стали С235 по пределу текучести: |
|||
= 230 |
МПа (при толщине проката 2-20 мм) = 23 кН |
. |
||
|
|
|
см |
|
|
|
Для стержня 2 (сжатие) |
|
|
2.) |
Определяем расчётные длины стержня: |
|
||
- расчётная длина плоскости фермы: |
|
|
||
|
|
= 0.8∙ = 0.8∙4 = 3.2 м; |
||
- расчётная длина в плоскости, перпендикулярной плоскости фермы: |
||||
|
|
|
= = 4.0 м. |
|
3.) |
Находим требуемую площадь сечения стержня из формулы устойчивости: |
|||
для этого предварительно принимаем гибкость стержня = 170 и по гибкости находим коэффициент продольного изгиба = 227.
= |
|
∙ = |
205∙10 |
= 41.33см . |
∙ |
0.227∙23∙10 ∙0.95 |
|||
|
|
|
9 |
|
4.) Определяем требуемые радиусы инерции:
|
= |
|
= |
320 |
= 1.88см; |
|
170 |
||||
|
= |
|
= |
400 |
= 2.35 см. |
|
170 |
5.) По сортаменту подбираем два неравнополочных уголка 140×90×10, для
которых расчётные характеристики составят: |
|
|
|
||||||||
|
|
|
= 22.24 см ; |
= 4.47см; = 2.58см. |
|
||||||
6.) Определяем гибкость: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
320 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
4.47 |
|
= 71.59; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
2.58 |
= 155.04. |
|
||
По наибольшей гибкости λ=155.04 методом интерполяции определяем |
|||||||||||
коэффициент продольного изгиба =0.272. |
|
|
|
||||||||
7.) Находим значение коэффициента α: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
205∙10 |
|
||
|
= |
∙ ∙ ∙ |
|
= 0.272∙2∙22.24∙23∙10 ∙0.95 |
= 0.78. |
||||||
8.) Определяем предельную гибкость: |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
= 210− 60∙ = 163.2. |
|
||||
Наибольшая гибкость стержня |
=155.04, что меньше предельной гибкости |
||||||||||
=163.2, следовательно, гибкость стержня в пределах нормы. |
|
||||||||||
9.) Проверяем устойчивость: |
|
|
|
|
|
||||||
= |
= |
|
210∙10 |
|
= 16.944 |
Н |
|
= 169 МПа < |
∙ = 218.5Мпа. |
||
∙ |
|
0.272∙2∙22.24 |
|
|
|
см |
|
|
|||
Устойчивость обеспечена. Принимаем два неравнополочных уголка |
|||||||||||
140×90×10. = 22.24см ; |
= |
4.47 см; = 2.58 см. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
Для стержня 4 (растянутый) |
|
|||||
10.) Определяем расчётные длины стержня: |
|
||||||||||
- расчётная длина плоскости фермы: |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
= 0.8∙ = 0.8∙4.5 = 3.6 м; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|