Расчетно-проектировочная работа № 3

«РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ»

В данной работе необходимо выполнить расчеты на прочность для схем, заданных в РПР № 1 и использовать результаты этой работы. Решение каждой задачи следует начинать с вычерчивания схемы и эпюр внутренних силовых факторов. Буквенные значения ординат на эпюрах должны быть заменены численными значениями, по данным, взятым из табл. 3 в соответствии с шифром.

Таблица 3

№ строки	Интенсив. равн. распред. нагрузки q (кН/м)	Размер а (м)	Отношение h / b	Отношение c = d / D
		1.0	2.0	0.85
		1.2	2.2	0.80
		1.4	2.4	0.75
		1.6	2.6	0.70
		1.8	2.8	0.65
		2.0	3.0	0.60
		2.2	3.2	0.90
		2.4	3.4	0.85
		2.6	3.6	0.80
		2.8	3.8	0.75
	б	д	а	в

Материал брусьев для всех задач, кроме задачи 3.5, принять сталь со следующими механическими характеристиками.

расчетное сопротивление на растяжение	R = 210 МПа,
расчетное сопротивление на срез	R_ср = 120 МПа,
расчетное сопротивление на смятие	R_см = 420 МПа,
расчетное сопротивление на срез сварного шва	R_ср^ш = 110 МПа.

При расчете по методу предельных состояний:

При расчете по методу допускаемых напряжений:

допускаемое напряжение на растяжение	[s] = 160 МПа,
допускаемое напряжение на срез	[t]_ср = 100 МПа,
допускаемое напряжение на смятие	[s]_см = 320 МПа,
допускаемое напряжение на срез сварного шва	[t]_ср^ш = 80 МПа.

Материал бруса в задаче 3.5 принять чугун со следующими механическими характеристиками.

При расчете по методу предельных состояний:

расчетное сопротивление на растяжение	R_t = 80 МПа,
расчетное сопротивление на сжатие	R_с = 210 МПа,

При расчете по методу допускаемых напряжений:

допускаемое напряжение на растяжение	[s]_t = 50 МПа,
допускаемое напряжение на сжатие	[s]_с = 160 МПа,

Задача 3.1. Для бруса (схема 1) определить диаметр круглого поперечного сечения из условия прочности в опасном сечении.

Задача 3.2. Для стержневой системы (схема 2) сконструировать узел по указанию преподавателя. Задачу выполнять в такой последовательности:

1. В результате расчета определить:

а) размеры поперечного сечения стержня, состоящего из двух стандартных равнобоких уголков;

б) необходимое число заклепок из условия прочности на срез и смятие;

в) необходимую длину сварных швов;

г) необходимые размеры фасонного листа.

2. Вычертить узел в выбранном масштабе в сварном и заклепочном

вариантах.

Задача 3.3. Для бруса (схема 3) требуется:

1. Установить опасное сечение бруса и из условия прочности на кручение определить размеры поперечных сечений, указанных на рис.12.

а) круглого б) кольцевого в)прямоугольного

Рис. 12

2. Установить какое из подобранных сечений экономичней по

расходу материала.

Задача 3.4. Для балки на двух опорах (схема 4) требуется:

1. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать размеры поперечных сечений типа а, б, в (рис. 13).

а) круглого б) прямоугольного в)двутаврового

Рис. 13

2. Проверить условие прочности сечения «в» по касательным

напряжениям.

3. Определить какое из сечений более экономичное по расходу

материала и во сколько раз.

Задача 3.5. Для консольной балки (схема 5), изготовленной из чугуна и имеющей поперечное сечение в виде равностороннего треугольника со стороной b = 10 см, требуется:

1.Определить расчетное (допускаемое) значение интенсивности

нагрузки q для двух вариантов расположения сечения (рис. 14)

Рис.14

Задача 3.6. Для короткого чугунного бруса, имеющего поперечное сечение типа «а» (рис. 11) и нагруженного внецентренно приложенными по торцам сжимающими силами F = P1, P2, P3, линия действия которых проходит через точку «В», указанную преподавателем, требуется:

1. Определить положение нейтральной оси и провести ее на чертеже

сечения.

2. Установить опасные точки в сжатой и растянутой зонах сечения и

из условия прочности определить значение параметра сечения С.

3. Для подобранного сечения построить ядро сечения.

Задача 3.7. Определить расчетное (допустимое) значение параметра

нагрузки “q” для бруска (схема 6), имеющего поперечное сечение типа “ ” (рис. 11)