Задача 2.2. Визначення несучої здатності згинного елемента
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА
Кафедра конструкцій із металу, дерева і пластмас
 |
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до самостійної роботи
із дисципліни
“Металеві конструкції”
для студентів напрямів підготовки 6.060101 Будівництво,
6.060102 Архітектура, 6.030601 Менеджмент
усіх форм навчання
Полтава 2014
Методичні вказівки до самостійної роботи із дисципліни „Металеві конструкції” для студентів напрямів підготовки 6.060101 Будівництво, 6.060102 Архітектура, 6.030601 Менеджмент усіх форм навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2014. – 20 с.
Укладачі: С.Ф. Пічугін, доктор технічних наук, професор;
В.Ф. Пенц, кандидат технічних наук, доцент;
В.П. Чичулін, кандидат технічних наук, доцент;
М.В. Бібік, кандидат технічних наук, доцент;
В.М. Бібік, старший викладач;
С.А. Гудзь, кандидат технічних наук, старший викладач.
Відповідальний за випуск: С.Ф. Пічугін, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри конструкцій із металу, дерева і пластмас.
Рецензент: О.В. Семко, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри архітектури та міського будівництва.
Затверджено науково-методичною
радою університету
Протокол № від
Редактор Н.В. Жигилій
Коректор Н.О. Янкевич
|
|
|
Дані методичні вказівки розроблено з метою навчити студентів методам розрахунку і конструювання елементів та з’єднань металевих конструкцій, а також набути навичок користування нормативною і довідковою літературою. На кожному занятті студенти вирішують типові задачі, що часто трапляються в проектній практиці, присвячені одному з видів елементів (згинні, центрально чи позацентрово навантажені елементи) чи з’єднань (зварні або болтові). Умови цих задач із прикладами, їх розв’язки наведено у методичних вказівках [11].
При вирішенні задач необхідно користуватися ДБН [1, 2, 3, 4] і довідковими даними, наведеними в [6; 7] або в інших джерелах [8; 9]. У тексті методичних указівок дані посилання на пункти, таблиці та формули ДБН В.2.6-163:2014 [1], де наведені позначення всіх величин, що входять у формули. Нумерація формул, поданих далі, також відповідає ДБН В.2.6-163:2014.
Група ПІБ Варіант №
Задача 2.1. Перевірка перерізу згинного елемента
Виконати перевірку прогину та перевірку міцності за нормальними та дотичними напруженнями у розрахункових перерізах 1-го класу для згинного елемента із двотавра прольотом 
, навантаженого рівномірно розподіленим навантаженням і шарнірно обіпертого по кінцях прольоту. Характеристичне значення навантаження становить 
. Матеріал елемента – сталь С , гранично допустимий прогин 
, коефіцієнт надійності за граничним значенням навантаження 
, коефіцієнт надійності за експлуатаційним значенням навантаженням 
, коефіцієнт надійності за призначенням 
, коефіцієнт умов роботи 
.
|
|
|
Розв’язання
1. Відповідно до заданої розрахункової схеми (рис. 1) обчислюємо максимальне значення внутрішніх зусиль.
Поперечна сила за граничним розрахунковим значенням навантаження:
.
Згинальний момент за граничним розрахунковим значенням навантаження:
.
Згинальний момент за експлуатаційним розрахунковим значенням навантаження:
.
Рис. 1. Розрахункова схема балки, навантаженої рівномірно розподіленим навантаженням, та епюри внутрішніх зусиль
2. Із сортаменту (табл. Б.5) визначаємо необхідні розміри і геометричні характеристики перерізу двотавра :
; 
; 
; 
; 
.
3. За табл. Г.2 [1] (табл. А.2) знаходимо розрахунковий опір фасонного прокату зі сталі С товщиною 
: 
. Відповідно до табл. 1.3.1 [1], розрахунковий опір зсуву 
.
|
|
|
4. Виконуємо перевірку міцності:
- при дії згинального моменту – за нормальними напруженнями
;
- при дії поперечної сили – за дотичними напруженнями
.
Для виконання перевірок значення згинального моменту виражено в розмірності 
, а товщина стінки 
– в 
.
5. Перевірку жорсткості виконуємо з використанням наближеної формули, придатної для будь-якого виду навантаження:
.
6. Висновки за результатами розрахунку. Балка задовольняє вимоги міцності (I граничний стан), задовольняє вимоги жорсткості (ІІ граничний стан). Експлуатація балки припустима.
Задача 2.2. Визначення несучої здатності згинного елемента
Балка на двох шарнірних опорах навантажена рівномірно розподіленим навантаженням. Переріз балки – двотавр , сталь – С , проліт – 
. Визначити гранично допустимі характеристичні значення навантаження з умов міцності за нормальними напруженнями в пружній і в пружно-пластичній стадіях роботи сталі. Коефіцієнт надійності за граничним значенням навантаження , коефіцієнт надійності за призначенням , коефіцієнт умов роботи .
Розв’язання
1. Із сортаменту (табл. Б.5) визначаємо необхідні розміри і геометричні характеристики двотавра : 
; 
; 
; 
.
|
|
|
2. За табл. Г.2 [1] (табл. А.2) визначаємо розрахунковий опір фасонного прокату товщиною 
зі сталі С : 
.
3. За формулою (9.1) визначаємо згинальний момент за граничним розрахунковим значенням навантаження у пружній стадії роботи сталі:
.
4. Для розрахунку в пружно-пластичній стадії визначаємо відношення площі полиці 
до площі стінки 
обчислюваного двотавра:
.
Лінійною інтерполяцією за табл. М.1 [1] (табл. А.3) для перерізу типу I знаходимо коефіцієнт 
.
5. Із пункту 9.2.3 [1] з’ясовуємо, що для нашого випадку варто прийняти 
, оскільки в перерізі, в якому 
6. Визначаємо згинальний момент за граничним розрахунковим значенням навантаження у пружно-пластичній стадії роботи сталі:
.
7. Характеристичне значення навантаження на балку дорівнює:
.
Обчислюємо шукані значення навантаження на балку:
- у пружній стадії роботи сталі (балка 1-го класу)
;
- у пружно-пластичній стадії роботи сталі (балка 2-го класу)
.
Отже, урахування пластичної роботи сталі суттєво підвищує несучу здатність згинного елемента.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 354; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!