Решение

1. Принимаем сталь С 245; устанавливаем расчетное сопротивле­ние стали по пределу текучести R_γ=240 МПа = 24 кН/см².

2. Устанавливаем величину коэффициента условия работы. γ_с =0,9.

3. Определяем требуемую площадь сечения нетто А_n:

4. = 9,26 см².

5. Принимаем толщину листа, из которого выполняется под­веска, и определяем площадь ослабления:

t= 0,8 см; A_ослаб.= td= 0,8 х 4 = 3,2 см².

6. Определяем требуемую площадь сечения с учетом площади занятой ослаблением:

А_треб. = + A_ослаб.= 9,26 + 3,2 = 12,46 см².

7. Определяем требуемую ширину подвески и назначаем ее сечение:

b_треб.= /t₌ 12,46/0,8 = 15,58 см,

принимаем сечение подвески 8 x 160 мм.

8. Проверяем прочность; для этого предварительно определя­ем фактическое значение площади сечения нетто:

А_n = bt- td= 16 х 0,8 - 0,8 х 4 = 9,6 см²;

σ = = 20,8 кН/см² < =24 х 0,9 = 21,6 кН/см²,

прочность сечения обеспечена; нормами, гибкость подвески не ограничивается (см. табл. 20 СНиП Н-23-81*).

Вывод. Принимаем сечение подвески 8 х 160 мм из стали С245.

Задача №22

Проверить прочность и гибкость центрально-рас­тянутой деревянной затяжки треугольной безраскосной фермы, выполненной из доски сечением 50 х 125 мм, которая прикрепле­на к верхнему поясу стропильной фермы болтом d= 12 мм и че­тырьмя гвоздями d= 5 мм, l=150 мм (рис.1). Древесина — сосна, сорт 1-й. Усилие в затяжке N= 34,0 кН; γ_n = 0,95. Расчетная длина l₀ = 2,5 м. Условия эксплуатации фермы Б2.

Рисунок 1 - Крепление затяжки к поясу фермы

Решение

1. Находим усилие в затяжке с учетом коэффициента надеж­ности по ответственности γ_n:

N= 34,0 х 0,95 = 32,3 кН.

2. Определяем расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон:

R_p= 10 МПа = 1,0 кН/см².

3. Определяем коэффициенты условий работы:

т_в= 1,0 (табл. 5 СНиП П-25-80).

m₀ = 0,8 (для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении, п. 3.2 СНиП Н-25-80).

4. Находим площадь сечения нетто:

F_нт=F-F_ослаб. = 5 х 12,5 - (5 х 1,2 + 5 х 0,5 х 4) = 46,5 см²;

5. Проверяем прочность затяжки:

= 0,695 кН/см² < R_p m_в m_o = 1,0 х 1,0 х 0,8 = 0,8 кН/см²,

прочность обеспечена.

6. Определяем радиусы инерции затяжки:

r_х = 0,289h = 0,289 х 12,5 = 3,61 см;

r_у = 0,289b = 0,289 х 5 = 1,445 см.

7. В соответствии с табл. 14 СНиП Н-25-80 для прочих растя­нутых элементов ферм (к которым относится затяжка) предель­ная гибкость λ_тах = 200. Проверяем гибкость затяжки:

λ_х = l₀/ r_х = 250/3,61 = 69,25 < 200;

λ_у = l₀/ r_у = 250/1,445 = 173 < 200.

Вывод. Прочность и гибкость затяжки отвечают требованиям норм.

Задача №23

Рассчитать балку перекры­тия, выполненную из прокатного двутавра (рис.1). Принято, что балка опирается на пилястру и стальную колонну. Нагрузку на балку собираем с грузовой пло­щади длиной l_гр = 6,0м. Нагрузка на квадратный метр перекрытия qⁿ_{перекрытия} =9,08кПа; q_{перекрытия}=10,58кПа. Собственный вес погонного метра балки ориентировочно принимаем gⁿ_балки⁼ 0,50 кН/м; γ_f = 1,05; g_балки = gⁿ_балки γ_f= 0,50 х 1,05 =0,53 кН/м. Коэффициент надежности по ответственности γ_n= 0,95.

Рисунок 1 - Схема опирания балки на пилястру и стальную колонну; l_ef— расчетная длина балки (расстояние от центра площадки опирания балки на левой опоре до центра площадки опирания на правой опоре)