Задания по вариантам

Алгоритм решения задачи №3:

• Отбрасываем связи и заменяем их действие реакциями. По условию требуется рассчитать только стержень, поэтому показываем только усилия в стержне и не показываем реакции опоры

• Определяем величину усилия в стержне N, составив уравнение равновесия

∑ М_в = 0

• Определяем требуемую площадь сечения стержня А_тр ≥ N / R_y ,см²

• По найденной площади подбираем требуемый профиль прокатной стали, используя сортамент, а диаметр стержня можно найти исходя из А = πd²/4 , см²

• Проверяем прочность выбранного сечения σ = N / A_факт ≤ R_y , кН/см²

• Делаем вывод (Например, «выбранное сечение из двух швеллеров №12 обеспечивает необходимую прочность»)

Контрольные вопросы

1. Что называется допускаемым напряжением?

2. Какие существуют виды расчета на прочность?

3. От чего зависит расчетное напряжение при растяжении?

4. Чем отличаются условия прочности при расчете на растяжение и расчете на сжатие?

5. Чем характеризуется 1 предельное состояние?

6. Что лежит в основе расчета по 1 предельному состоянию?

7. Каким методом пользуются при расчете строительных конструкций?

8. Каким методом пользуются при расчете машиностроительных конструкций и трубопроводов?

9. Что называется сортаментом?

10. Перечислите основные виды профильной стали?

Расчетно-графическая работа №6 (ргр №6) Тема: Расчет на срез и смятие. Расчет сварных соединений

Цель работы: Уметь проводить проектировочные и проверочные расчеты на прочность при работе соединений на срез и смятие

Теоретическая часть

Сдвигом называется деформация, возникающая под действием двух близко расположенных противоположно направленных равных сил. При этом возникают касательные напряжения. Разрушение материала под их воздействием называется срезом.

Касательные напряжения при срезе равны

τ = F/ A_ср , кН/см²

А_ср= πd² /4 , см²

Условие прочности, элементов, работающих на срез имеет вид:

τ_ср = F / A_ср ≤ [ τ_ср] [ τ_ср] = (0,7-0,8) [ σ ]

где [ τ_ср]- допускаемое касательное напряжение

Часто одновременно со сдвигом происходит смятие боковой поверхности в месте контакта, где возникают сжимающие напряжения, называемые напряжениями смятия (σ_см)

Проверку элементов конструкции на смятие производят по формуле

σ_см= F / A_см ≤ [ σ_см ] , кН/см²

где А_см – площадь смятия А_см= d ^. t (для заклепки) , см²

[ σ_см ] – допускаемое напряжение на смятие

[ σ_см ] = (1,8 – 2,2) [ σ ]

Расчет сварных соединений

Угловые швы рассчитываются на срез по наиболее опасной плоскости сечения шва, совпадающей с биссектрисой прямого угла треугольника (рис.2) и расчетной площадью сечения шва будет

А_w = 0,7 к L_w, см²

где 0,7к – расчетная высота шва или расчетный катет шва

L_w - длина шва ,см

Условие прочности сварного углового шва имеет вид:

τ_w = F / 0,7 к L_w ≤ R_wf , кН/см²

где R_wf – расчетное сопротивление сварного углового шва при срезе

R_wf = 18 кн/см² для стали Ст3

При проектировании сварных соединений следует обеспечивать условие равнопрочности, т.е. допускаемая нагрузка на шов и основной свариваемый материал должны быть одинаковы.

F_{w доп} = F_доп = А R_у, кн

Тогда длина стыкового равнопрочного шва будет равна

L_w = R_y b / R_wy , см

Необходимая длина углового шва ΣL_w ≥ F_доп / 0,7к R_wf