Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Доказать значение параметра D, указанного ниже в приведенной таблице





Новополоцк - 2015

 

УДК 624.014.04. (075.32)

 

Металлические конструкции: сборник задач. Практическое пособие для студентов специальности 1–70 02 01 – «Промышленное и гражданское строительство». – 2 – е изд. перераб. и доп. / Маянчик Н.Г., Машковцев Г.Д. – Новополоцк: УО «ПГУ», 2015. – 75 с., ил.

 

В сборнике задач приведены основные задачи, изучаемые на практических занятиях и в самостоятельной работе при выполнении курсового проекта, подготовке к зачету и экзамену по дисциплине металлические конструкции. В сборнике даны задачи на проектирование, расчет и конструирование стержневых и листовых конструкций. Для решения задач необходимо руководствоваться указанным списком литературы.

Пособие предназначено для студентов специальности 1 – 70 02 01 – «Промышленное и гражданское строительство» дневной и заочной форм обучения, а также может быть использовано студентами других специальностей строительного профиля.

 

Рецензент:

 

канд. тех. наук, доцент Киселев В.Н.


Содержание

 

Задача № 1. Геометрические характеристики сечения...……………6

Задача № 2. Расчет стыкового соединения...…………………………6

Задача № 3. Расчет стыкового соединения растянутых листов……7

Задача № 4. Компоновка перекрытия…………………………………8

Задача № 5. Определение катета сварного углового шва...…………8

Задача № 6. Проверка прочности и жесткости стального настила..8

Задача № 7. Подбор сечения прокатных балок………………………8

Задача № 8. Проверка общей устойчивости балки настила...………8

Задача № 9. Компоновка составного сечения...………………………9

Задача № 10. Проверка общей устойчивости сварной балки в зоне развития пластических деформаций…………………..9

Задача № 11. Проверка общей устойчивости сварной балки в зоне развития ее упругой работы…………..………………..9

Задача № 12. Изменение сечения сварной балки……………………..9

Задача № 13. Проверка прочности и прогибов сварной балки.……...9

Задача № 14. Проверка местной устойчивости стенки.………...……..10

Задача № 15. Определение катета поясных сварных швов ...………..10

Задача № 16. Расчет опорного ребра главной балки…....……………..10

Задача № 17. Определение катета углового сварного шва опорного столика……………………………………………………11

Задача № 18. Расчет узла сопряжения балок на болтах..…………….11

Задача № 19. Подбор сплошного сечения центрально сжатой колонны…………………………………………………..12

Задача № 20. Подбор сквозного сечения центрально сжатой

колонны .……………………………………………………12

Задача № 21. Конструирование стержня сквозной колонны на планках….………………………………………………..12

Задача № 22 . Конструирование стержня сквозной колонны

с раскосной решеткой ………………...………………..12

Задача № 23. Расчет и конструирование базы центрально сжатой колонны…………………………………………………..13

Задача № 24. Расчет и конструирование оголовка центрально сжатой колонны…………………………………………………..13

Задача № 25. Построение диаграммы Максвелла – Кремоны………..13

Задача № 26. Определение толщины стенки первого пояса вертикального стального цилиндрического

резервуара………………………………………………..14

Задача № 27. .Доказать значение параметра D….……………………..14

Задача № 28. Расчет средней нити вантового покрытия…………………………………………………..15

Задача № 29. Расчет структурной конструкции из пентаэдров...……..15

Задача № 30. Выполнить расчет стенки РВС объемом 700 м3….…..16

Задача № 31. Проверка устойчивости стенки РВС объемом 20000 м3…………..……………………………………………..16

Задача № 32. Расчет водонапорной башни..…………………………..16

Задача № 33. Расчет пирамидального бункера для хранения угля.....17

Задача № 34. Определение толщины оболочки параболического

бункера ……...…………………………………………..17

Задача № 35. Расчет перегрузочного силоса…………………………..17

Задача № 36. Проверка прочности стенки резервуара с учетом

краевого эффекта.………………………………………..18

Задача № 37. Определение эквивалентной ветровой нагрузки ..……..18

Задача № 38. Определение изгибающих моментов, продольных и поперечных сил однопролетной симметричной рамы...18

Задача № 39. Подбор сечения верхней части внецентренно сжатой колонны..…………………………………………………..18

Задача № 40. Подбор сечения ветвей нижней части ступенчатой сквозной колонны крайнего ряда рамы...………………..19

Задача № 41. Определение размеров сварных швов узла № 1………..19

Задача № 42. Определение размера накладок и сварных швов узла фермы..…………………………………………………….20

Задача № 43. Конструирование опорного узла треугольной фермы…20

Задача № 44. Определение класса поперечного сечения элемента.….21

Задача № 45. Определение несущей способности балки при изгибе…21

Задача № 46. Определение прочности центрально сжатого элемента.21

 

 

Приложение………………………………………………………………..22

Приложение 1. Формулы для определения расчетных сопротивлений сварных и болтовых соединений…………………………23

Приложение 2. Сортамент…………………………………………………30

Приложение 3. Данные для расчета на устойчивость центрально – сжатых элементов…………………………………………49

Приложение 4. Данные для расчета балок на устойчивость и прочность с учетом развития пластических деформаций……………52

Приложение 5. Коэффициенты для расчета на устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов..56

Приложение 6. Приближенные значения радиусов инерции сечений……………………………………………………..64

Приложение 7. Формулы для определения расчетных сопротивлений сварных соединений в стальных конструкциях….……..65

Приложение 8. Расчетные усилия (для левой стойки рамы)..…………..67

 

Приложение 9. График для определения усилий в структуре

при равномерно распределенной нагрузке……………..68

Приложение 10. ГОСТ 26020 – 83. Двутавры с параллельными гранями…………………………………………………….70

 

Приложение 11Требования к поперечным сечениям при пластическом статическом расчете………………………………..…71

Список литературы…………………………………………………………75

Задача №1 [6, пример 1, с. 34÷36]

 

Требуется определить ширину полки и сделать сравнительную оценку точных формул с приближенными, используемыми в дальнейшем при компоновке составных сечений элементов стальных конструкций. Определить осевой момент инерции, статический момент сечения, положение центра тяжести для составного сечения, показанного на рисунке: ; ; ;

 

 

 

Задача № 2 [6, пример 2, с. 85÷86]

 

Рассчитать стыковое соединение встык (рис.). Соединение состоит из листов шириной 250 мм, толщиной t = 6 мм. Действие осевого усилия растяжения N=300 кН. Расчет выполнить для двух случаев контроля стыкового соединения: визуального и физического. Марка стали основного металла ВСт3кп2-1.

 

 
 

Задача № 3 [6, пример 3, с. 86÷87]

 

Рассчитать стыковое соединение (рис.) растянутых листов, симметрично соединяемых накладками с двух сторон. Действие осевого усилия растяжения N =500 кН, сечение листов bхt =200 х14 мм, материал – сталь с расчетным сопротивлением по пределу текучести Ry =230 МПа . Сварка ручная электродами Э42:
;
;

Соединение может использоваться для изготовления тяги.

 

Задача № 4 [6, пример 4, с. 107÷108]

 

Центральная ячейка перекрытия нормального типа размерами А хВ = 12,0 х6,0 м. По балкам перекрытия уложен стальной настил. Нормативная, полезная, равномерно распределенная нагрузка qn=20,0 кН/м2;. Объект первого класса ответственности. Расчетное сопротивление стали, определяемое по пределу текучести Ry =235 МПа (2350 кг/см2 ) .

Выполнить компоновку центральной ячейки перекрытия.

 

Задача № 5 [6, пример 4, с. 108]

Определить катет углового сварного шва тонкого настила при следующих данных:

длина настила 100 см; ; ; ; ;

Задача № 6 [6, пример 4, с. 108÷110]

 

проверить прочность и жесткость стального настила при следующих данных: продольное усилие 238 кг/см; длина настила 100 см; ; ; ; ;

Задача № 7 [6, пример 5, с. 110÷111]

 

Подобрать сечение прокатной балки настила по следующим данным: сталь с Ry =2350 кг/см2; ; ; ; С1=1,1

Задача № 8 [6, пример 6, с. 111÷112]

 

Выполнить проверку общей устойчивости балки настила при недостаточном закрепления верхнего пояса. Сталь с Ry =2350 кг/см2 по следующим данным: двутавровая балка № 30, ; ; ; ; ;

Задача № 9 [6, пример 7, с. 119÷122]

Выполнить компоновку составного сечения по следующим данным: ; ; ; ; Ry =235 МПа

 

 

Задача № 10 [6, пример 8, с. 126÷127]

 

Требуется проверить общую устойчивость сварной балки в зоне развития пластических деформаций по следующим данным: ; ; ; ; ; ;

Задача № 11 [6, пример 8, с. 127]

 

Требуется проверить общую устойчивость сварной балки в зоне развития ее упругой работы по следующим данным: ; ; ; ; ; ;

 

 

Задача № 12 [6, пример 9, с. 127÷129]

 

Требуется изменить сечение поясов сварной балки по следующим данным: ; ; ;

 

Задача № 13 [6, пример 10, с. 129÷132]

 

Требуется проверить прочность и прогиб сварной балки исходя из следующих условий:

; ; ; ; ;

; ; ;

Задача № 14 [6, пример 11, с. 145÷146]

 

Требуется проверить местную устойчивость стенки в одном из отсеков сварной балки на расстоянии от опоры балки исходя из следующих условий: ; ; ; ; ; ; ; ; длина отсека 170 см; ; ; ;

 

Задача № 15 [6, пример 13, с. 155÷157]

 

Определить требуемый катет поясных швов сварной балки на расстоянии х = 40 см исходя из следующих данных: ; ; ; ; ; ; ; ; F=130 кН

Задача № 16 [6, пример 12, с. 153÷155]

 

Требуется рассчитать опорное ребро сварной балки исходя из следующих данных: ; ; ; ; ;

 

Задача № 17 [6, п. 10.3, с. 91÷92]

 

Требуется определить катет углового сварного шва опорного столика, показанного на рис., при сопряжении балки настила с главной балкой в одном уровне. Опорный столик выполнен из равнополочного уголка 125´10 мм, . Сварка ручная электродуговая с использованием электродов Э42А. Усилие ;

Задача № 18 [6, п. 11.5, с. 97÷99]

 

Требуется рассчитать узел сопряжения балки настила с главной балкой на усилие = 65 кН по следующим данным: ; ;

 
 

Конструкция сопряжения с примыканием балки настила к поперечному ребру жесткости главной балки на болтах показана на рис.

 

Задача № 19 [4, пример 5.1, с. 127÷129]

 

Подобрать сплошное сечение колонны по следующим данным: расчётная длина колонны ; коэффициент надёжности . Материал колонны – В Ст 3 с МПа. Соединения сварные, электроды Э 42-А.

 

Задача № 20 [4, пример 5.2, с. 129÷130]

 

Подобрать стержень колонны сквозного сечения по следующим данным: расчётная длина колонны: продольное усилие 187400 кг; ; коэффициент надёжности . Материал колонны – В Ст 3 с МПа. Соединения сварные, электроды Э 42-А.

 

Задача № 21 [4, пример 5.2, с. 130÷132]

 

Сконструировать стержень сквозной колонны на планках по следующим данным: расчётная длина колонны ; коэффициент надёжности . Материал колонны – В Ст 3 с МПа. Соединения сварные, электроды Э 42-А.

 

Задача № 22 [4, пример 5.2, с. 132÷1134]

 

Сконструировать стержень сквозной колонны с раскосной решёткой из уголков по следующим данным: расчётная длина колонны ; коэффициент надёжности . Материал колонны – В Ст 3 с МПа. Соединения сварные, электроды Э 42-А.

 

Задача № 23 [4, пример 5.2, с. 134÷139]

 

Выполнить расчёт и конструирование базы центрально-сжатой колонны по следующим данным: расчётная длина колонны ; коэффициент надёжности . Материал колонны – В Ст 3 с МПа. Соединения сварные, электроды Э 42-А.

Задача № 24 [4, пример 5.2, с. 139]

Выполнить расчёт и конструирование оголовка центрально-сжатой колонны при следующих исходных данных: ; ; электроды Э 42-А; Материал – В Ст 3 с МПа;

 

Задача № 25 [см. лекции]

Построить диаграмму Максвелла-Кремоны для фермы, показанной на рис. и показать на заданной схеме все усилия

Задача № 26 [4, пример 9.1, с. 332÷337]

Определить толщину стенки первого пояса стенки вертикального цилиндрического резервуара, показанного на рис. при следующих исходных данных:

Объем резервуара 5000 м3; плотность жидкости 0,0009 кг/см3; снеговая нагрузка 1,0 кПа; нормативная нагрузка 1 кН/м2; сталь марки В Ст3пс 6;
;

избыточное давление ;

вакуум 250 Па;

коэффициент надежности по назначению

Задача № 27

Доказать значение параметра D, указанного ниже в приведенной таблице

Задача № 28 [7, пример 6. 1, с. 244÷252]

Выполнить расчет средней несущей нити однослойного вантового покрытия размерами 60 х 40 м, показанного на рис.

Задача № 29 [8, примеры расчета, с. 174÷177]

Спортивно демонстрационный зал с трибунами на 1500 мест имеет размер в плане 66х66 м. Его перекрывают стержневой плитой из пентаэдров. Ячейки поясов плиты имеют размер 3х3 м, высота плиты 3,0 м; материал стержней плиты (круглые трубы) – ВСт3пс4; шаг колонн по периметру зала 6,0 м; опирание плиты на колонны – точечное; снеговая нагрузка 0,5 кПа

Задача № 30 [7, пример 7.1, с. 265÷266]

Выполнить расчет стенки вертикального цилиндрического резервуара объемом 700 м3 для хранения нефтепродуктов с объемной массой 0,9 т/м3. Диаметр резервуара 10, 4м, высота 9 м, избыточное давление 0,025 кгс/см2, материал ВСт3сп5, коэффициент условия работы стенки 0,8; Коэффициенты надежности по нагрузке: жидкости 1,1; избыточного давления 1,3. Нормативные давления: от кровли – 41,4 кг/м2; снега – 50 кг/м2; термоизоляции – 25 кг/м2; вакуума – 25 кг/м2. Соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке: 1,1; 1,4; 1,2; 1,2.

Задача № 31 [7, пример 7.2, с. 266÷267]

Проверить устойчивость стенки вертикального цилиндрического резервуара объемом 20000 м3. Высота резервуара 18,0 м, диаметр 38,0 м. Нагрузка от покрытия резервуара равна 100 кг/м2; снега - 100 кг/м2; термоизоляции - 45 кг/м2. Нагрузка от вакуума – 0,0025 кг/см2. Коэффициенты надежности по нагрузке: кровли - 1,1; снега - 1,4; термоизоляции - 1,2; вакуума - 1,2.

 

Задача № 32[7, пример 7.3, с. 270÷272]

Рассчитать водонапорную башню с решетчатым стволом. Объем резервуара 500 м3. Отметка низа цилиндрической части резервуара +20м. Днище сферическое. Материал резервуара – ВСт 3сп5, ствола – ВСт3кп2.

Задача № 33 [7, пример 7.5, с. 287÷294]

Рассчитать пирамидальный бункер для хранения угля размером в плане 6 х 6 м, схема которого указана на рис.

Объемный вес угля 1,0 т/м3, угол внутреннего трения 35 градусов, коэффициент надежности по нагрузке – 1,3. Материал – ВСт3пс6. Расчетный вес засыпки 162 т. Собственный вес бункера на основании опыта проектирования составляет из расхода 100 – 120 кг стали на 1 м3 емкости бункера. В задаче принять 15 т. Общий вес засыпки и бункера 178 т.

Задача № 34 [7, пример 7.6, с. 296÷298]

Определить толщину оболочки стального параболического бункера «без бункерных балок» для скрапа. Исходные данные:
; ; материал - ВСт3пс6;

 

Задача № 35 [7, пример 7.9, с. 302÷304]

Рассчитать отдельный перегрузочный силос емкостью 800 т Материал – ВСт3сп5

Задача № 36 [самостоятельно, см. лекции]

Выполнить проверку прочности стенки резервуара (без стационарной крыши) с учетом влияния краевого эффекта, при следующих исходных данных:

Объем резервуара 10000 м3

Плотность хранимого продукта 750 кг/м3

Диаметр резервуара 34.2 м

Толщина стенки 12.6 мм

Расчетное сопротивление стали 210 МПа

Уровень наполненной жидкости 8.0 м

Задача № 37 [9, пример 1, с. 43÷44]

Определить эквивалентную ветровую нагрузку для здания с отметкой низа ферм 19,8 ми верха фонаря 27 м, расположенного во II районе. Шаг рам 12 м. Нормативный скоростной напор равен 0,30 кН/м2

Задача № 38 [9, пример 2, с. 47÷54]

Определить значения изгибающих моментов, продольных и поперечных сил в стойках однопролетной симметричной рамы от равномерно распределенной нагрузки по ригелю Пролет рамы Стойки одноступенчатые , и; ширина верхней части стойки и нижней

Задача № 39 [9, пример 5, с. 85÷87]

Подобрать сечение верхней части колонны по усилиям, указанным в прил.8 Отношение , высота верхней части колонны , нижней . Материал – сталь с расчетным сопротивлением по пределу текучести .

Для стенки принят лист 435х8 мм, площадью 35 см2

Для полок 420х32 площадью (двух полок) 270 см2

Общая площадь сечения составляет 305 см2

Задача № 40 [9, пример 6, с. 91÷97]

Подобрать сечение ветвей нижней части ступенчатой сквозной колонны крайнего ряда по усилиям, указанным в прил.8 Наибольшие значения расчетных усилий: в сечении I-I ; (нагрузки 1, 2, 3, 5 и 8) и в сечении II-II ; (нагрузки 1, 3 и 5). Высота верхней части колонны ; высота нижней части колонны , ширина . Материал – сталь с расчетным сопротивлением по пределу текучести

 

Задача № 41 [9, пример 8, с. 132÷133]

Определить размеры сварных швов узла № 1, показанного на рис., выполненных с помощью ручной сварки электродами типа Э42. Швы, прикрепляющие раскос к фасонке, с действующим в нем усилием , сечением из двух уголков .

 

Задача № 42 [9, пример 9, с. 134÷135]

Определить размеры накладок и сварных швов узла ( показанного на рис.), прикрепляющих раскосы и к фасонке

Решение задачи сделать в общем виде

Задача № 43. Конструирование опорного узла треугольной фермы [для самостоятельного решения]

Сконструировать опорный узел треугольной фермы при следующих данных:

Nа-1=- 95 кН;

Nв-1=+83 кН;

Стержни фермы выполнены из парных уголков толщиной 4мм;

Сварка – ручная;

Расчетное сопротивление по металлу шва 180 МПа.

Задача № 44. Определение класса поперечного сечения элемента [10, примеры расчета, с. 12÷13]

Определить класс поперечного сечения для двутавра 35 Б1 по ГОСТ 26020.

Задача № 45. Определение несущей способности балки при изгибе [10, примеры расчета, с. 13]

Определить несущую способность двутавровой балки на изгиб при следующих данных:

Двутавр 35 Б1 по ГОСТ 26020 – 83; сталь С 245; ; ;

Задача № 46. Определение прочности центрально сжатого элемента [10, примеры расчета, с. 28]

Проверить прочность поперечного сечения центрально сжатого элемента, показанного на рис. при следующих исходных данных:

Сталь С 345; ;

ПРИЛОЖЕНИЕ


Приложение 1


Приложение 2

Сортамент



Таблица 5. Сортамент профилированного стального настила




Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6








Date: 2016-05-24; view: 81; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.054 sec.) - Пожаловаться на публикацию