1. Переходим к строительной марке стали (табл. 51,б, сНиП ιι -23-81)

ВСт3сп5 → С255

2. Находим расчетное сопротивление стали (табл. 51) в зависимости от толщины полки двутавра. По сортаменту для двутавра № 35К2 толщина полки t = 17,5 мм, тогда R_y = 240 МПа, коэффициент условий работы γ_с = 1

3. По сортаменту находим площадь двутавра и минимальный радиус инерции

А = 160,4 см², i _min = i_y = 8,83 см

4. Определяем гибкость

μ = 1 для шарнирного крепления

5. По табл. 72 СНиП находим коэффициент продольного изгиба по интерполяции:

6. Несущая способность

N_Rd = φ · А · R_y · γ_с = 0,81 · 160,4 · 10 ^-4 · 240 · 10 ³ · 1 = 3118 кН.

3. Назовите преимущества и недостатки сварных соединений. Приведите классификацию сварных швов. Проверьте прочность стыкового шва соединяющего два элемента сечением 240х10 мм на действие продольной растягивающей силы N_sd = 310 кH. Сталь марки 09Г2С.

Сварка – наиболее распространенный тип соединения металлических конструкций. Около 95 % стальных конструкций выполняют сварными соединениями.

Преимущества:

- меньшая масса;

- отсутствие ослаблений в стыках (нет отверстий для заклепок и болтов);

- более простые конструктивные формы;

- герметичность в стыках;

- экономия металла;

- меньшая трудоемкость;

- возможность создания более рациональных поперечных сечений элементов.

Главный недостаток сварных соединений – повышенная чувствительность к низким температурам и динамическим нагрузкам вследствие чего они могут испытывать хрупкое разрушение.

Сварные швы классифицируют по следующим признакам:

1. В зависимости от расположения соединяемых элементов: стыковые (прямые и косые); угловые (лобовые и фланговые).

2. По месту изготовления: заводские; монтажные.

3. По назначению: рабочие (подлежат расчету на прочность); связующие (назначают конструктивно).

4. По положению в пространстве: нижние; горизонтальные; вертикальные; потолочные.

Решение задачи:

1. Переходим к строительной марке стали (табл. 51,б, сНиП ιι -23-81)

09Г2С → С345

2. Расчетное сопротивление стали по табл. 51

при t = 10 мм для листового проката

R_y = 335 МПа

тогда R_wy = 0,85 · R_y = 0,85 · 335 = 284,75 МПа

Коэффициент условий работы γ_с = 1.

3. Расчетная длина стыкового шва:

l_w = l – 2t = 240 – 2 · 10 = 220 мм

l = 240 мм, t = 10 мм

4. Проверяем прочность шва по формуле

Прочность стыкового шва обеспечена.

4. Приведите классификацию стальных балок. Назовите генеральные размеры балок, дайте им определение. Определите несущую способность стальной балки (величину равномерно распределенной нагрузки) из прокатного нормального двутавра 60Б2. Сталь марки ВСт3кп2. Расчетный пролет балки 7 м.

Стальные балки классифицируют по признакам:

1. В зависимости от статической схемы работы

- разрезные (однопролетные);

- неразрезные (многопролетные).

2. По типу поперечного сечения:

- двутавровые;

- швеллерные.

3. По способу изготовления:

- прокатные;

- гнутые;

- прессованные;

- составные (сварные, на болтах или клепаные).

К генеральным размерам балок относится пролет и высота. Пролет задается исходя из технологических условий. Шаг балок определяется длиной стандартных плит покрытий или перекрытий.

При проектировании в строительстве различают строительную, минимальную и оптимальную высоту.

Строительная высота h_ctr – габаритный размер, задаваемый конструктору, он зависит от общей конструктивной схемы здания.

Минимальная высота h_min – наименьшая высота балки, при которой соблюдаются требования необходимой жесткости, то есть прогиб балки не превосходит предельно допустимого.

Оптимальная высота h_opt – высота, при которой балка с заданным моментом сопротивления W_x имеет наименьший расход материала.

Решение задачи: