1. Проверочный

Цель – проверить соблюдение условия прочности.

21. Проектный

Цель – определить размеры поперечного сечения бруса, обеспечивающие его прочность.

21. Определение допускаемой нагрузки

Цель – определить грузоподъёмность бруса при условии его прочности.

Пример решения задачи

Для стержневой системы, рассчитанной ранее необходимо подобрать для стержней стандартные угловые профили из условия их прочности на растяжение и сжатие, если допускаемые напряжения

Рисунок 33. Стержневая система.

РЕШЕНИЕ:

Производим проектный расчёт на прочность при растяжении-сжатии. Формула расчёта: где

N_z, (Н) – продольная сила в поперечном сечении стержня, равная усилию в стержне;

(Н/мм²) – допускаемое напряжения для материала стержня.

Определяем требуемые площади поперечных сечений стержней, учитывая, что стержень АС растянут, а стержень ВС сжат (см. решение примера к заданию 1.3.).

Стержень АС.

мм². Площадь поперечного сечения одного уголка в этом случае составит: мм² = 1,22см². Ориентируясь на перегрузку, по сортаменту (таблица 75) выбираем стандартный угловой профиль с площадью поперечного сечения, ближайшей меньшей, чем полученная по расчёту, т. Е. уголок №2 ГОСТ 8509 – 93 с площадью поперечного сечения А = 1,13 см² = 113 мм^2.. В этом случае напряжение в поперечном сечении стержня АС составит: Н/мм².

Перегрузка составит: >5%. Выбранный угловой профиль не удовлетворяет условию прочности, т. К. перегрузка превышает допустимую. Следовательно, выбираем для стержня АС угловой профиль с ближайшей большей площадью поперечного сечения, т. Е. уголок №2,5, у которого площадь поперечного сечения А = 1,43 см².

Стержень ВС.

мм² . Площадь поперечного сечения одного уголка в этом случае составит: мм² = 1,795см² Ориентируясь на перегрузку, по сортаменту (таблица 75) выбираем стандартный угловой профиль с площадью поперечного сечения, ближайшей меньшей, чем полученная по расчёту, т. Е. уголок №2,8 ГОСТ 8509 – 93 с площадью поперечного сечения А = 1,62 см² = 162 мм². В этом случае напряжение в поперечном сечении стержня ВС составит: Н/мм². Перегрузка . Выбранный угловой профиль не удовлетворяет условию прочности, т. К. перегрузка превышает допустимую. Следовательно, выбираем для стержня ВС угловой профиль с ближайшей большей площадью поперечного сечения, т. Е. уголок №2,5, у которого площадь поперечного сечения А = 1,86 см².

Ответ: Прочность заданной стержневой системы будет обеспечена, если стержень АС изготовить из двух уголков №2,5 с толщиной полки 3мм., а стержень ВС изготовить из двух уголков №2,5 с толщиной полки 4 мм. ГОСТ 8509 – 93. Режим работы обоих стержней с незначительной недогрузкой.

Задача для самостоятельного решения. Для стержневой системы, рассчитанной в задании 1.4 подобрать из условия прочности размеры поперечного сечения стержней, если стержень АС круглый, а стержень ВС квадратный. Допускаемые напряжения Н/мм², Н/мм². Полученные диаметр круга и сторону квадрата округлить в большую сторону до целого чётного, или кратного пяти числа.