Задача 10. Розрахунок несучої здатності опорного столика з кутовими швами

Визначити несучу здатність прикріплення опорного столика, виконаного з кутника ______×_____×___ мм. Ширша поличка столика прикріплена до колони двома вертикальними кутовими швами катета k_f=____ мм по усій ширині полички. Матеріал конструкції – сталь _____. Зварювання – ручне, електроди відповідають класу сталі конструкції. Навантаження на столик прикладається посередині вільної (вужчої) полички Коефіцієнт умов роботи конструкції γ_с=1.

Рис. 8. Конструкція опорного столика

Розв’язання задачі:

1. За таблицею Е.2 ДБН [1] визначаємо характеристичний опір профільного прокату із сталі _____ товщиною ___ мм за межею міцності R_un=______ кН/см². Розрахунковий опір кутового зварного шва за металом межі сплавлення дорівнює R_wz=0,45×R_un=0,45×_____=______ кН/см².

2. За таблицею Ж.1 ДБН [1] визначаємо, що прокату класу міцності ______ відповідають електроди для ручного зварювання типу _________. Розрахунковий опір за металом шва, згідно з таблицею Ж.2 ДБН [1], дорівнює R_wf=_____ кН/см².

3. За таблицею 1.12.2 ДБН [1] визначаємо коефіцієнти форми шва при ручному зварюванні =____ і β_z =____.

4. Згідно з формулами (1.12.2) і (1.12.3) встановлюємо, що R_wf×β_f R_wz×β_z. Отже, розрахунковим перерізом буде метал ___________________________, для якого й виконуємо подальші розрахунки.

5. З урахуванням непроварів розрахункова довжина кожного шва дорівнює l_w = h – 2×k_f = _____ – 2 × ___ = ______ мм = ______ см.

6. Визначаємо геометричні характеристики розрахункового перерізу двох зварних швів за металом _________________________ (шва чи межі сплавлення):

площу перерізу _______см²;

момент опору _______ см³.

7. Оскільки напруження від зрізу направлені уздовж швів, а напруження від згину – в перпендикулярному напрямі, згідно з формулами пунктів 1.12.15, 1.12.16 ДБН [1] максимальні сумарні напруження в зварних швах дорівнюють

,

де враховано, що момент у швах дорівнює M = N×e (згідно з рисунком 8 e = b/2), а значення розрахункового опору шва відповідає небезпечному перерізу, виявленому в пункті 4.

8. Несуча здатність швів кріплення опорного столика визначається з формули попереднього пункту, як корінь рівняння τ = R_{w__}:

9. Для порівняння визначаємо несучу здатність тих же швів при відсутності ексцентриситету навантаження: N = R_{w__}× A_w= _______×_______=_______кН. Отже, наявність ексцентриситету прикладення сили зменшує несучу здатність зварних швів у ______ / ______ = ______ разів.

Л і т е р а т у р а

1. ДБН В.2.6-163:2010. Конструкції будівель і споруд. Сталеві конструкції. Норми проектування, виготовлення і монтажу. К.: Мінрегіонбуд України, 2010.

2. ВБН А.3.1-36-1-96. Зварювання при монтажі сталевих будівельних конструкцій. (Відомчі будівельні норми України).

3. Метали і зварювання в будівництві. Довідкові дані для самостійної роботи студентів напряму підготовки 6.060101 – "Будівництво" усіх форм навчання. Укладач – Пашинський В.А. – Кіровоград: КНТУ, 2012. - __ с.

4. Клименко Ф. Є., Барабаш В. М., Стороженко Л.І. Металеві конструкції: / За ред. Ф.Є. Клименка : Підручник. – 2-ге видання, випр. і доп. – Львів: Світ, 2002. – 312 с.

5. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Е. И. Беленя, В. А. Балдин, Г. С. Веденников и др. – М.: Стройиздат, 1985. – 560 с.

6. Лихтарников Я.М., Ладыженский Д.В., Клыков В.М. Расчет стальных конструкций.  К.: Будівельник, 1984.  366 с.