7. Расчет металлических конструкций на прочность и устойчивость.

Расчет заключается в определении оптимальных нагрузок которые может воспринимать конструкция и не изменяться.

Расчет по прочности ведут по формуле: где N – сила действующая на конструкцию

F – площадь на которую действует сила, R – расчетное сопротивление которое выдерживает конструкция.

Устойчивость – способность конструкций противостоять внешним силам, стремящимся вывести её из исходного состояния статического или динамического равновесия. Расчет на устойчивость ведут по формуле:

Где σ_кр – критическое напряжение.

8. Расчет центрально сжатого и центрально растянутого элемента металлической конструкции.

расчет центрально сжатого элемента:

задаемся гибкостью λ и кофицентом ϕ. Находим треб. площадь для данного усилия по формуле

где N – усилие, m – кофицент условия работы, R – расчетное сопротивление. Принимаем сечение и проверяем на устойчивость:

расчет центрально растянутого элемента: находим требуемую площадь и проверяют на прочность и проверяют гибкость полученную с предельной.

9. Общие сведения о соединениях стальных конструкций, их виды.

Соединения металлических конструкций предназначены для сопряжения отдельных элементов между собой. Выбор вида соединения зависит от вида напряженного состояния соединяемых элементов; величины и характера действующей нагрузки; формы сопрягаемых элементов; условий работы соединения и др.

Сварные соединения — наиболее распространенные соединения. Они требуют на изготовление меньше времени и металла по сравнению с заклепочными и болтовыми соединениями. Применение сварки обеспечивает высокую прочность соединения, автоматизированный процесс, высокое качество сварного шва при выполнении его не только в заводских условиях, но и в построечных.

Болтовые соединения – Они применяются в монтажных и рабочих соединениях сборно-разборных и стационарных конструкций. Их достоинство: простота и надежность соединения; недостатки: повышенный расход металла на конструкцию вследствие ослабления сечения сопрягаемых элементов отверстиями, податливость (деформативность) соединения, ввиду наличия зазоров между болтом и отверстием.

Заклепочные соединения – в настоящее время находят ограниченное применение, поскольку они наиболее трудоемки и дорогостоящи по сравнению с двумя предыдущими.

10. Сварные соединения как основной вид соединения металлических конструкций их расчет.

Сварные швы в основном расчитывают по нормальным и касательным напряжениям.

Расчет по нормальным напряжениям: где N – усилие, bш – толщина шва, R_р^св и R_сж^св – расчетное сопротивление растяжению или сжатию.

Расчет по касательным напряжениям: где α – угол поворота шва относительно усилия N, – расчетное сопротивление сварного шва срезу.

11. Особенности работы, расчета и конструирования болтовых соединений.

Основной вид работы болтовых соединений это работа на сдвиг, при этом болт может разрушаться или разрушаться соединяемые поверхности путем смятия. Расчет болтовых соединений ведут по определению работы болта на срез и на смятие.

Расчет на срез: N­_b=R_bs*γ_b*A*n_s

где R_bs – расчетное сопротивление болта срезу, γ_b – кофицент условия работы соединения, А – площадь болта, n_s – количество срезов болта

Расчет на смятие: N_b=R_bp* γ_b*d*∑t

где R_bp – расчетное сопротивление болта смятию, d – диаметр болта, ∑t – минимальная сумарная толщина элемента сминаемого в данном направлении.