Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

GEK_metally

.doc
Скачиваний:
25
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
1.9 Mб
Скачать

ЗАДАЧА №1

При обследовании междуэтажного перекрытия установлено, что оно выполнено из двутавра №40Б1 (Wxсортамент). Балки имеют пролет а=6м, установлены с шагом 1,1м имеют шарнирные опоры и изготовлены из стали С235 (табл.51Ry)Какую предельную равномерно распределенную нагрузку можно допустить на перекрытие из условия прочности и жесткости балки, если прогиб балок не должен превышать 2см от расчетных нагрузок. Средний коэффициент надежности по нагрузке равен 1,15

Из условия прочности:

Определяем несущую способность балки из условия прочности на изгиб

Mmax=WxRyс

В то же время

γс = 1,0 - коэффициент условий работы (табл 6);

qрасч =8Mmax/l2

(на 1 п.м.)

Из условия жесткости:

Выбираем наименьшее значение из двух полученных.не факт может только пожесткости

ЗАДАЧА №2

В результате многочисленных ремонтов кровли, постоянная равномерно распределенная нагрузка на покрытие возросла на 50%. Покрытие выполнено по стальным балкам из двутавра №40Б1 (Wx= 803.6 куб. см) с шарнирным опиранием на стены. Балка была подобрана по прочности без излишних запасов и изготовлена из стали С345 (Ry= 315МПа), расчетная снеговая нагрузка составляла 60% от суммарной нагрузки. Разработайте усиление балки путем увеличения сечения и дайте предложения по его выполнению.

Решение

Определяем несущую способность балки из условия прочности на изгиб

Mmax=WxRyс

Определяем полную нагрузку, которую несет балка

qрасч =8Mmax/l2

pврем=0,6 qрасч

qпост =q- pврем

Определяем увеличенную нагрузку

q1= pврем +( 1+0,5)qпост

M1=q1 l2/8

2. Нагрузка после.

3. Определяем увеличение М.

4. Выбираем усиление увеличением сечения.

Определяем положение центральной оси.

где

Определяем момент инерции усиленного сечения

5. Проверка

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления в следующей последовательности: нижний пояс, стенка, верхний пояс – во избежание сварочных деформаций, увеличивающих прогиб до недопустимых величин.

ЗАДАЧА №3

Стальную балку из двутавра №36 (Wx= 743куб. см) с шарнирными опорами решено усилить двумя листами толщиной 10мм, приварив их к полкам. Определите ширину листов, если равномерно распределенная нагрузка на балку увеличилась на 70%. Балки и элементы усиления изготовлены из стали С245 (Ry=240МПа). Балки были подобраны по прочности без излишних запасов несущей способности с учетом развития ограниченных пластических деформаций. Опишите порядок выполнения усиления.

Решение

  1. Нагрузка до.

2. Нагрузка после.

3. Проверка прочности балки

Где

4. Определение длины элемента

усиления

Выражаем оба Х, оба корня

действительные. Элементы усиления

переносят ближе к опоре на

200-300 мм.

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления в следующей последовательности: нижний пояс, стенка, верхний пояс – во избежание сварочных деформаций, увеличивающих прогиб до недопустимых величин.

ЗАДАЧА №4

Дайте эскизы возможных вариантов усиления стальных прокатных балок междуэтажных перекрытий эксплуатируемых зданий. Как рассчитать элементы усиления путем увеличения сечения при недостаточной несущей способности балок? Опишите порядок выполнения работ по усилению.

Требования:

1.максимальная разгрузка перед выполнением усиления.

2.выолнять усиление участками, в которых усиление требуется по расчету.

3.при усилении увеличением сечения, минимальные сечения дополнительных деталей должны позволять максимально увеличивать геометрические характеристики усиливаемых сечений, т.е. принимать расположение усиливающих деталей на возможно большем расстоянии от нейтральной оси.

4.предусматривать минимальный объем сварки в потолочном положении

5.последовательность работ: нижний пояс, стенка, верхний пояс – во избежание сварочных деформаций, увеличивающих прогиб до недопустимых величин.

В усиливаемых балках проверяют прочность и местную устойчивость. Если по результатам проверки местной устойчивости возникает необходимость в усилении сжатой зоны отдельных отсеков стенки балки, это можно выполнить установкой в этих отсеках дополнительных «коротких» ребер жесткости с одновременным окаймлением их продольными ребрами.

Расчет усиления выполняют в предположении, что дополнительные детали работают совместно с усиливаемой балкой.

Проверка напряжений:

Виды повреждений:

1.общие искривления в плоскости большего или меньшего моментов инерции.

2.скручивание

3.погнутости, трещины, пробоины, надрывы в стенке

Повреждения могут быть частичными или комбинированными.

Погнутости устраняют приваркой ребер жесткости, которые подгоняют по изогнутости стенки.

Мелкие вмятины, искривления, пробоины, трещины рекомендуется устранять приваркой накладок. Размеры накладки определяются по усилию, приходящемуся на поврежденную часть сечения. Сварные швы, имеющие трещины, усиливают подваркой.

Способы усиления:

1.Усиление введением специальных распределительных устройств.

2.Усиление путем подведения дополнительных балок.

3.Усиление и превращение разрезных балок в неразрезные путем замоноличивания стыков.

4.Установка подкосов и подвесов.

5.Троссовыми системами.

6.Введение поддерживающих арочных балок.

7.Шпренгельные системы и затяжки.

8.Вкл. балок в совместную работу с ж\б настилом и обетонирования.

9.Увеличение сечения.

ЗАДАЧА №5

Дайте эскизы возможных вариантов усиления балок путем изменения их конструктивной схемы. Как рассчитать балку с усилением ее предварительно напряженной затяжкой? Опишите порядок производства работ по усилению балки предварительно напряженной затяжкой.

Способы усиления:

1.Усиление путем подведения дополнительных балок.

2.Усиление и превращение разрезных балок в неразрезные путем замоноличивания стыков.

3.Установка подкосов и подвесов.

4.Троссовыми системами.

5.Введение поддерживающих арочных балок.

6.Шпренгельные системы и затяжки.

ЗАДАЧА №6

На междуэтажное перекрытие по стальным балкам пролетом 6м из двутавра 30Б1 (Wx=427 куб. см), установленным с шагом 1м, действует нагрузка 20КПа. Балки шарнирно опираются на стены. При реконструкции производства нагрузка на перекрытие увеличилась на 20%. Усиление балок возможно только путем приварки элементов к нижнему поясу. Разработайте вариант усиления с расчетом элементов. Сталь С235 (Ry=230 МПа). Опишите порядок производства работ.

См. №2

ЗАДАЧА №7

Стальная балка длиной 6м с шарнирными опорами, из двутавра 40Б1 (Wx= 803.6 куб. см) усилена двумя листами 200х10мм, приваренными к полкам. Разработайте решение по усилению балки и определите длину элементов усиления, если сталь С345 (Ry=315МПа). Балка была подобрана по прочности без излишних запасов несущей способности по упругой стадии.

См. №3

ЗАДАЧА №8

На прогон покрытия длиной 6м из швеллера №20 (Wx= 152куб. см, Wy=20.5 куб. см) действует расчетная нагрузка 400кгс/м. Прогон расположен с уклоном 1/8 к горизонту (Cos=0.992) и имеет шарнирные опоры. В результате изменения норм нагрузка на покрытие увеличилась в 1,5 раза. Проверьте прочность прогона, если он изготовлен из стали с расчетным сопротивлением 2000кгс/кв. см и при необходимости разработайте усиление его путем изменения конструктивной схемы.

Решение

  1. Нагрузка до.

2. Нагрузка после.

3. Проверка прочности балки.

4. Варианты усиления.

1.Усиление путем подведения дополнительных опор.

2.Шпренгельные системы и затяжки.

ЗАДАЧА №9

Разрезную, стальную балку из двутавра №23Б1 (Wx=260.5 куб. см), загруженную равномерно распределенной нагрузкой, решено усилить путем подведения дополнительной, жесткой опоры на расстоянии 0,4 пролета от левой опоры. Как изменится предельная

нагрузка на балку пролетом 6м, если она изготовлена из стали с расчетным

сопротивлением 230МПа?

Решение

  1. нагрузка на балку.

  1. Момент до подведения опоры.

3. Момент от

4. Составим и решим канонические уравнения

Где

5. Получив значение х, строим окончательную эпюру М.

ЗАДАЧА №10

Составная балка с размерами bf=400 мм (ширина полки), tf =20мм (толщина полки), hw =1000мм (высота стенки), tw=10 мм (толщина стенки) изготовлена из стали С345 (Ry=315МПа). Определите по прочности предельно допустимую нагрузку на балку пролетом 10м с шарнирными опорами. Как проверить жесткость балки при различных нагрузках?

Решение

Площадь 1-ой полки:

Площадь всего сечения:

Момент инерции сечения:

Минимальный момент сопротивления:

Из условия прочности:

γс = 1,0 - коэффициент условий работы;

Проверка жесткости:

до 3м – 1/150

3м – 24м – 1/200

ЗАДАЧА №11

Разрезная, стальная балка перекрытия из двутавра №20 (Wx=184куб. см), загруженная равномерно распределенной нагрузкой, усилена двумя листами 150х10мм, приваренными к полкам. Балка и элементы усиления изготовлены из стали с расчетным сопротивлением 230МПа. Пролет балки – 6м. Определите катет шва, прикрепляющий листы к полкам, если сварка ручная электродами типа Э-42 (Rwf=180МПа).

Решение

  1. Определение нагрузки на балку.

  1. Определение Qmax

3.Определение сдвигающего усилия

Где

,

4. Определение катета шва.

ЗАДАЧА №12

Опишите возможные варианты усиления стальных стропильных ферм пролетом 24м путем изменения конструктивной схемы с эскизами принятых решений и обоснованием расчетом. Отчего зависит эффективность принятых решений.

Решение

1.Устройство дополнительной вантовой системы. При больших прогибах фермы.

2.Устройство дополнительной висячей системы. При больших прогибах фермы.

3.Включение фонаря в общую работу фермы

4.Усиление третьим поясом прикрепленным к нижнему или верхнему поясу. Целесообразно при наличии мощного сечения поясов фермы.

5.Установка дополнительной разгружающей стойки. В данном случае происходит перераспределение нагрузки и уменьшение момента в пролете фермы.

6.Установка предварительно напряженных затяжек.

7.Введение дополнительных решеток.

ЗАДАЧА №13

Перечислите основные дефекты и повреждения стальных стропильных ферм из парных уголков и опишите способы определения 3…4-х дефектов с эскизами. Как проверить прочность и устойчивость растянутых и сжатых элементов ферм с указанными дефектами.

Расчет усиления центрально-растянутых элементов:

Усиление центрально-сжатых элементов

Основные дефекты:

1.Коррозионные повреждения.

2.Искривления в плоскости фермы.

3.Погнутости элементов

4.Трещины, надрывы и разрывы сечений

Восстановление погнутых элементов:

Правкой, выравниванием, заменой поврежденной части, накладками, усилением дополнительными деталями, заменой новыми. Реже, если расчет на устойчивость, усиляют прикреплением к стойкам и раскосам деревянных брусков.

Определение дефектов:

1.Линейкой

2.Коррозию определяют прибором «толщиномер» и др.

2.Сварные швы шаблоном Красовского и Ушерова-Маршака.

Усиление сварных швов увеличением длины или толщины возможно если напряжения в швах не превышают их расчетных сопротивлений..

Участки швов с дефектами в вид пор и трещин необходимо зачищать или удалять, затем вновь заваривать.

Перерывы швов и кратеры заваривают.

Усиление стыковых швов допускается перекрытием накладками.

ЗАДАЧА №14

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее нижний пояс из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см) имеет коррозионные повреждения. В результате коррозии толщина уголков уменьшилась на 3мм. Проверьте прочность нижнего пояса, если сила в узлах фермы F=600кН, и при его недостаточной несущей способности разработайте вариант усиления с расчетами. Опишите процесс усиления пояса.

Решение

1. Определение усилий в нижнем поясе

2. Определяем несущую способность

  1. Усиливаем наращиванием сечения

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №15

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее опорный раскос из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см; ix=3.05см) имеет коррозионные повреждения. В результате коррозии толщина уголков уменьшилась на 3мм. Проверьте устойчивость опорного раскоса, если сила в узлах фермы F=400кН, и при недостаточной несущей способности разработайте вариант усиления с расчетами. Опишите процесс усиления раскоса.

Решение

1. Определение усилий в нижнем поясе

2. Определяем несущую способность

т.к. расчет производим как для центрально-сжатого элемента.

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №16

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С345 (Ry=335МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее опорный раскос из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см; ix=3.05см) имеет искривление в плоскости фермы со стрелкой 3см. Проверьте прочность и устойчивость раскоса, если сила в узлах фермы F=300кН, и при его недостаточной несущей способности разработайте вариант усиления. Опишите процесс усиления раскоса.

Решение

1. Определение усилий в опорном раскосе

2. Определяем несущую способность

  1. Усиливаем наращиванием сечения

Пересчитываем задачу с возросшим значением А.

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №17

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее нижний пояс из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см; ix=3.05см; zo=2.83см) имеет общий погиб в плоскости фермы со стрелкой 3см. Проверьте прочность нижнего пояса, если сила в узлах фермы F=500кН, и при его недостаточной несущей способности разработайте вариант усиления с расчетами. Опишите процесс усиления пояса.

Решение

1. Определение усилий в нижнем поясе

2. Проверка прочности сечения

3. Усиление наращиванием сечения

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №18

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, изготовлена из стали С345 (Ry=335МПа).

Верхний пояс фермы выполнен из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см; ix=3,05см; iy=4,51см) и закреплен связями из плоскости фермы в узлах а и в. Ферму усилили путем установки дополнительной связи в узле б. Как изменится несущая способность верхнего пояса?

Решение

1. Определяем несущую способность до

2. Определяем несущую способность после

ЗАДАЧА №19

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее промежуточная стойка а-б из двух уголков 50х5 (А=4,8кв. см; ix=1,53см, Zo=1,42см ) имеет погиб в плоскости фермы со стрелкой 3см. Как изменилась несущая способность стойки? Разработайте предложения по усилению стойки. Опишите процесс ее усиления.

Решение

1. Определение усилий в стойке

2. Проверка прочности сечения

3. Усиление наращиванием сечения

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №20

На центрально сжатую колонну из двутавра 20К1 (А=52,82 кв. см) (сталь С245, Ry=240МПа) с шарнирными концами и гибкостью 100 возросла нагрузка. Усиление колонны решено выполнить путем устройства жесткого сопряжения ее с фундаментом. Как изменится несущая способность колонны? Дайте эскиз измененной базы колонны. Опишите порядок производства работ по усилению.

См. 22

ЗАДАЧА №21

На центрально сжатую колонну из двутавра 23К1 (А=66,51 кв. см) (сталь С245, Ry=240МПа) с шарнирными концами и гибкостью 100 возросла нагрузка на 30%. Усиление колонны решено выполнить путем устройства жесткого сопряжения ее с фундаментом. Достаточно ли такое усиление для восприятия новых нагрузок? Дайте эскиз измененной базы колонны. Предложите другой вариант усиления колонны. Опишите порядок производства работ по усилению.

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

При жестком защемлении:

Если условие не выполняется, рассмотреть следующие варианты усиления:

1.увеличение сечения.

2.жесткое сопряжение оголовка колонны и жесткое сопряжение базы колонны с фундаментом. При этом

ЗАДАЧА №22

Центрально сжатая колонна из двутавра 20К1 (А=52,82 кв. см; ix=8,5см; iy=5,03см) длиной 6м изготовлена из стали С245 с Ry=240МПа, имеет шарнирное закрепление концов и запроектирована была без излишних запасов несущей способности. Как изменится несущая способность колонны, если ее жестко закрепить в фундаменте и в верхней части?

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

При жестком закреплении в фундаменте и верхней части:

ЗАДАЧА №23

На центрально сжатую колонну длиной 6м с шарнирным закреплением концов действует продольная сила N=600кН. Колонна выполнена из гнутосварного замкнутого профиля 180х180х5 (А= 35кв. см; i=7,15см) и изготовлена из стали С235 (Ry=230МПа). Достаточна ли несущая способность колонны? При необходимости предложите вариант усиления колонны и опишите порядок производства работ

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

Если условие не выполняется, рассмотреть следующие варианты усиления:

1.увеличение сечения.

2.жесткое сопряжение базы колонны с фундаментом. При этом

ЗАДАЧА №24

На центрально сжатую колонну длиной 6м с шарнирным закреплением верхнего конца и жестким сопряжением с фундаментом действует продольная сила N=1000кН. Колонна выполнена из двутавра 20К1 (А=52,82 кв. см; ix=8,5см; iy=5,03см) и изготовлена из стали С345 (Ry=315МПа). Проверьте устойчивость колонны и при необходимости предложите вариант усиления колонны и опишите порядок производства работ.

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

Если условие не выполняется, рассмотреть следующие варианты усиления:

1.увеличение сечения.

2.жесткое сопряжение базы колонны с фундаментом. При этом

ЗАДАЧА №25

Рабочая площадка производственного здания выполнена по стальным двутавровым балкам №50 (Wx=1589 куб. см) пролётом 7,5м. Балки с шарнирными опорами запроектированы по прочности без излишних запасов несущей способности из стали С235 (Ry=230МПа). В процессе эксплуатации временная нагрузка на рабочую площадку увеличилась на 70%, ранее она составляла 60% суммарной нагрузки. Разработайте усиление балок увеличением сечения путем приварки швеллера к нижнему поясу и двух уголков к верхнему поясу.

Решение

1. Нагрузка до.

критерий граничных

напряжений

в упругой стадии

2.

Проверка максимальных напряжений в

балке от постоянной нагрузки,

которые не должны

превышать 0,8Ry

3. Нагрузка после

  1. Подбираем сечение швеллера и

уголков. Швеллер должен быть хотя бы

на 20 мм больше полки двутавра,

а площадь двух уголков примерно как

у швеллера.

Рис.

где

  1. Определение геометрических

характеристик

Jc=0,8(0,9)

ЗАДАЧА №26

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее опорный раскос а-б из двух уголков 125х80х10 приварен к фасонке толщиной 10мм фланговыми швами: по обушку 8-120 (катет-длина), по перу 6-100. Сварка ручная электродами типа Э-42 (Rwf=180МПа). Проверьте прочность сварных швов, прикрепляющих раскос к фасонке, если усилие в раскосе N=400кН и при недостаточной несущей способности разработайте усиление сварных швов. Опишите процесс усиления.

Решение

  1. Определяем напряжение в швах.

По обушку

По перу

  1. Усиливаем увеличением площади фасонки.

По обушку

По перу

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №27

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С285 (Ry=280МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее опорный раскос а-б из двух уголков 125х80х10 (А=19,7кв. см; ix=3,98см; iy=3,31см) приварен к фасонке толщиной 10мм фланговыми швами: по обушку 8-120 (катет-длина), по перу 6-100. Сварка ручная электродами типа Э-42 (Rwf=180МПа). Достаточны ли размеры сварных швов для обеспечения их равнопрочности с самим раскосом? Дайте эскиз узла фермы. При недостаточной несущей способности разработайте усиление сварных швов. Опишите процесс усиления.

Решение

  1. Определяем несущую способность сечения.

  1. Определяем несущую способность шва.

По обушку

По перу

3. Усиливаем увеличением площади фасонки.

По обушку

По перу

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №28

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С285 (Ry=280МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее стойка а-б из двух уголков 50х5 (А=4,8 кв. см; ix=1,53см; iy=2,45см) приварена к фасонке толщиной 10мм фланговыми швами длиной 50мм с наибольшими катетами по обушку и по перу. Сварка ручная электродами типа Э-42 (Rwf=180МПа). Достаточна ли длина сварных швов для обеспечения их равнопрочности с самой стойкой? Дайте эскиз узла фермы. При недостаточной несущей способности разработайте усиление сварных швов. Опишите процесс усиления.

Решение

  1. Определяем несущую способность сечения.

  1. Определяем несущую способность шва.

По обушку

По перу

3. Усиливаем увеличением площади фасонки.

По обушку

По перу

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №29

В процессе эксплуатации балки перекрытия из дутавра № 24 (Wx=289 куб.см) заменены на двутавр № 40 (Wx=947 куб.см). Как изменилась несущая способность перекрытия из условия прочности, если сталь и шаг балок остались прежними? Каким образом можно увеличить несущую способность перекрытия кроме замены балок?

Для 24 двутавра:

Из условия прочности:

γс = 1,0 - коэффициент условий работы;

Для 40 двутавра:

Из условия прочности:

γс = 1,0 - коэффициент условий работы;

Сравнить два момента.

Возможные варианты усиления:

1.увеличение сечения балки.

2.шпренгельными системами, затяжками.

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления в следующей последовательности: нижний пояс, стенка, верхний пояс – во избежание сварочных деформаций, увеличивающих прогиб до недопустимых величин.

ЗАДАЧА №30

Перекрытие здания выполнено по стальным балкам из двух швеллеров №20 (Wx=152 куб. см; iy=2,2см), соединённых между собой планками. Балки пролётом 5м, установлены с шагом 1,2м, имеют шарнирные опоры и закреплены от потери устойчивости. Проверьте прочность балок, если сталь С245 (Ry=240МПа), расчётная нагрузка равна 30 КПа и определите расстояние между планками по верхнему и нижнему поясу. При недостаточной несущей способности разработайте усиление балок, увеличив их сечение.

ЗАДАЧА №31

Составная разрезная балка длиной 10 м и моментом сопротивления Wx=1865 куб. см была усилена так, что момент сопротивления увеличился в два раза. Балка была подобрана из условия прочности без излишних запасов несущей способности. Определите расстояние от опор до начала элементов усиления, если нагрузка равномерно распределённая, материал конструкций – сталь С345 (Ry=315МПа).

Из условия прочности:

γс = 1,0 - коэффициент условий работы;

Определение длины элемента

усиления

Выражаем оба Х, оба корня

действительные. Элементы усиления

переносят ближе к опоре на

200-300 мм.

ЗАДАЧА №32

Балка перекрытия из двутавра 40Ш1 (Wx=1771куб. см) сталь С345 (Ry=315МПа) шарнирно присоединена к стальной колонне “с боку” через листовую накладку. Из-за увеличения нагрузки балку с помощью листоаых накладок жестко соединили с колонной. Какую погонную нагрузку можно допустить на балку пролетом 6м. Сделайте эскиз принципиального решения усиленного узла.

Решение

ЗАДАЧА №33

Центрально сжатая колонна длиной 6 м выполнена из колонного двутавра 20К1(А=52,82 кв. см; ix=8,5см; iy=5,03см). Приняв шарнирное закрепление колонны по концам, разработайте вариант ее усиления так, чтобы колонна была равноустойчива относительно обеих осей (x и y).

Расчетная длина:

Условие равнопрочности:

Прировняв моменты инерции выразить толщину tf.

ЗАДАЧА №34

На центрально сжатую колонну длиной 6 м, изготовленную из стали С255 (Ry=250МПа), действует продольная сила N=900кН. Колонна выполнена из трубы 219х5 (А= 33,6 кв. см; ix=7,57см) и имеет шарнирное закрепление по концам. Проверьте устойчивость колонны и при недостаточной несущей способности разработайте ее усиление путем увеличения сечения.

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

ЗАДАЧА №35

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С345 (Ry=335МПа).

При обследовании фермы установлено, что ее опорный раскос из двух уголков 100х10 (А=19,2кв. см; ix=3.05см; iy=4,.51см) имеет искривление из плоскости фермы со стрелкой 2см. Проверьте прочность и устойчивость раскоса, если усилие в раскосе N=500кН, и при его недостаточной несущей способности разработайте вариант усиления. Опишите процесс усиления раскоса.

Решение

1. Определяем несущую способность

2. Усиливаем наращиванием сечения

Пересчитываем задачу с возросшим значением А.

Указания

1.максимально разгрузить перед выполнением усиления.

2.произвести зачистку поверхности.

3.производим установку элементов усиления.

ЗАДАЧА №36

На центрально сжатую колонну длиной 6 м, изготовленную из стали С255 (Ry=250МПа), действует продольная сила N=900кН. Колонна выполнена из двух швеллеров №20 (А= 23,4 кв. см; ix=8,07см; iy=2,2см), соединенных между собой планками через 600мм (в свету), и имеет шарнирное закрепление по концам. Расстояние между ветвями по центрам их тяжести 220мм. Проверьте прочность и устойчивость колонны и при недостаточной несущей способности разработайте ее усиление путем увеличения сечения.

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

(по табл.7 СНиП)

Условие прочности:

При не выполнении условий прочности и устойчивости выполнить усиление дополнительными планками.

ЗАДАЧА №37

Стропильная ферма, приведенная на рисунке, выполнена из стали С245 (Ry=240МПа).

При обследовании фермы установлено, что нижний пояс из двух уголков 50х5 (А=4,8кв. см; ix=1,53см, Zo=1,42см) ослаблен двумя отверстиями диаметром 19мм. Как изменилась несущая способность пояса? Разработайте 2-3 варианта усиления нижнего пояса с эскизами и расчетом, в том числе сварных швов. Опишите процесс усиления.

ЗАДАЧА №38

Центрально сжатая колонна длиной 6 м изготовлена из стали С245 (Ry=240МПа). Колонна выполнена из двух швеллеров №20 (А= 23,4 кв. см; ix=8,07см; iy=2,2см), соединенных между собой планками через 600мм (в свету), и имеет шарнирное закрепление по концам. Определите расстояние между ветвями колонны из условия равнопрочности по материальной и свободной осям.

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

(по табл.7 СНиП)

Условие прочности:

При не выполнении условий прочности и устойчивости выполнить усиление дополнительными планками.

ЗАДАЧА №39

Центрально сжатая колонна длиной 6 м изготовлена из стали С345 (Ry=250МПа). Колонна выполнена из двух швеллеров №20 (А= 23,4 кв. см; ix=8,07см; iy=2,2см), соединенных между собой планками через 600мм (в свету), и имеет шарнирное закрепление по концам. Расстояние между ветвями по центрам их тяжести 200мм. При обследовании конструкций установлено, что расстояние между планками в одном месте составляет 900мм (в свету). Как изменилась несущая способность колонны? Как необходимо усилить

Расчетная длина:

Условие общей устойчивости:

(по табл.7 СНиП)

находится при

следующие варианты усиления:

1.увеличение сечения.

2.жесткое сопряжение базы колонны с фундаментом. При этом

ЗАДАЧА №40

На стальную балку пролетом 6м из двутавра №40 (Wx=743 куб. см) с шарнирными опорами в середине ее пролета действует сосредоточенная сила F=150кН. Балка изготовлена из стали С245 (Ry=240МПа). Проверьте прочность балки и при недостаточной несущей способности разработайте вариант ее усиления с расчетом сечения и длины элементов усиления.

Из условия прочности:

Из условия жесткости:

до 3м – 1/150

3м – 24м – 1/200

Если проверка не выполняется,

то находим из формулы

и подбираем элемент усиления

по площади.

Определение длины элемента

Усиления

200-300 мм- это конструктивное увеличение длины элемента усиления с каждой стороны.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]