- •Инженерные конструкции
- •Методика выполнения контрольной работы
- •Список литературы Основная:
- •Дополнительная:
- •Методические указания по темам и вопросы для самоконтроля
- •Раздел 3. Нагрузки и воздействия
- •Тема 5.3. Расчёт деревянных стоек
- •Тема 5.4. Расчёт железобетонных колонн
- •Вопросы для самоконтроля
- •В результате изучения раздела студент должен:
- •Раздел 6. Основы расчёта инженерных конструкций, работающих на изгиб
- •Тема 6.1. Расчёт балок. Общие положения
- •Тема 6.2. Расчёт стальных балок.
- •Тема 6.3. Расчёт деревянных балок
- •Тема 6.4. Расчёт железобетонных балок и плит без предварительного напряжения.
- •Тема 6.5. Предварительно напряжённые железобетонные конструкции.
- •Вопросы для самоконтроля
- •В результате изучения раздела студент должен:
- •Раздел 7. Соединения элементов конструкций
- •В результате изучения раздела студент должен:
- •Раздел 8. Задание на контрольную работу задача №1
- •Решение
- •Задача 2
- •Решение
- •Задача 3
- •Решение
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
Задача 4
Проверить прочность стыкового шва двух элементов (рис. 5) на действие растягивающей силы N. Материал конструкции — сталь марки ВСтЗкп2. Сварка ручная, электроды Э42. Исходные данные принять по данным одного из вариантов, приведенных в табл. 4. Коэффициент надежности по назначению
Рис.4 Схема стыкового соединения
Таблица 4
Исходные данные
Последняя цифра шрифта |
N. кН |
Предпоследняя цифра шрифта |
t, мм |
, мм |
0 |
200 |
0 |
8 |
200 |
1 |
250 |
9 |
10 |
210 |
2 |
400 |
8 |
12 |
220 |
3 |
500 |
7 |
14 |
240 |
4 |
600 |
6 |
16 |
250 |
5 |
700 |
5 |
18 |
260 |
6 |
800 |
4 |
20 |
280 |
7 |
900 |
3 |
22 |
300 |
8 |
1100 |
2 |
25 |
320 |
9 |
1200 |
1 |
28 |
340 |
Пример выполнения расчетов:
Два листа из стали марки ВСтЗпсб сечением 1000×8 мм соединены прямым сварным швом встык ручной сваркой (рис. 5). Марка электрода Э42А. Проверить прочность стыкового шва двух элементов на действие растягиваю-щей силы N =1400 кН.
Рис. 5 Схема стыкового соединения
Расчетное сопротивление стыкового шва на растяжение (табл. 5). Мпа =19,1 кН/см2. Коэффициент условий работы =l. Полная длина шва = 100 см, толщина свариваемых листов= 0,8 см. Расчетная длина швасм.
Условие прочности стыкового соединения
Таблица 5
Расчетные сопротивления металла для сварных соединений, МПа
Вид сварного шва |
Напряженное состояние |
Расчетные сопротивления |
Величина расчетного сопротивления при марках стали и электродах | ||
ВСтЗкп2; для ручной сварки электрод 342, для автоматической сварки— сварочная проволока Св-08А под флюсом АН-60 |
ВСтЗспо; ВСтЗпсб; для ручной сварки электрод Э42А. для автоматической сварки—сварочная проволока С.В-08А под флюсом АН-348А |
9Г2С; Для руиной сварки электрод Э50А. Для автоматической сварки - сва- рочиая проволокаСв-10ГА под флюсом АН-47 | |||
Стыковой |
Сжатие, растяжение, изгиб Сдвиг |
|
182
124 |
191
130 |
263
179 |
Угловой |
Срез: по металлу шва по металлу границы сплавления |
|
180
164 |
180
166 |
215
211 |
Подставим в данное неравенство значения из условия задачи
Т.е. условие прочности стыкового сварного соединения выполняется.
Задача 5
Произвести подбор прокатного двутавра для балки перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рис. 6. Балка изготовлена из стали марки ВСтЗкп2. Коэффициент надежности по нагрузке = 1,2. Коэффициент надежности по назначению = 1. Нормативную нагрузку на 1 м длины балки и расчетный пролет балки принять по данным из вариантов, приведенных в табл. 6.
Рис. 6 Расчетная схема балки
Таблица 6
Исходные данные
Последняя цифра шрифта |
, кН/м |
Предпослед-няя цифра шрифта |
, м |
0 |
200 |
0 |
3 |
1 |
180 |
9 |
3 |
2 |
160 |
8 |
4 |
3 |
140 |
7 |
5 |
4 |
120 |
6 |
6 |
5 |
110 |
5 |
7 |
6 |
100 |
4 |
8 |
7 |
90 |
3 |
9 |
8 |
100 |
2 |
9 |
9 |
90 |
1 |
9 |
Пример выполнения расчетов:
Произвести подбор прокатного двутавра для балки перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рис. 6. Балка изготовлена из стали марки ВСтЗкп2. Коэффициент надежности по нагрузке = 1,2. Коэффициент надежности по назначению= 1. Нормативную нагрузку на 1 м длины балки и расчетный пролет балки .
Расчетное сопротивление материала балки = 225 Мпа (Табл. 7). Модуль упругости = 2,06МПа. Коэффициент условий работы= 1.
Таблица 7
Расчетные сопротивления прокатной стали, МПа
Напряженное состояние
|
Растяжение, сжатие, изгиб |
Сдвиг |
Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) | ||||||||||||||
по пределу текучести |
по временному сопротивлению | ||||||||||||||||
Расчетные () и нормативные () сопротивления | |||||||||||||||||
Величины расчетного н нормативного сопротивления для марок сталей и толщин / проката
|
ВСтЗкп2 ГОСТ 380-71 с изм. лист = 4-20 мм |
215 |
225 |
350 |
365 |
124 |
332 | ||||||||||
ВСтЗкп2 ГОСТ 380-71 с изм. фасон =4-20 мм |
225 |
235 |
350 |
365 |
130 |
332 | |||||||||||
ВСтЗпсб, ВСтЗспб ГОСТ 380-71 с изм. лист = 4-20 мм |
225 |
235 |
350 |
370 |
130 |
336 | |||||||||||
ВСтЗпсб, ВСтЗспб ГОСТ 380-71 с изм. фасон t=4-20 мм |
235 |
245 |
350 |
370 |
135 |
336 | |||||||||||
09Г2С ГОСТ 19282- 73 лист и фа. сон =10 - 20 мм |
310 |
325 |
450 |
470 |
179 |
427 |
.
Расчетный максимальный изгибающий момент
Требуемый момент сопротивления
По сортаменту принимаем нормальный двутавр 70Ш2, имеющий момент сопротивления = 5700 см3 и момент инерции = 196590 см4.
Проверяем прогиб подобранной балки.
Относительный прогиб балки от нормативной нагрузки
.
т. е. относительный прогиб от нагрузки меньше предельного.