Задача № 3

Определить допускаемую нагрузку заклепочного соединения. Материал полосы и накладок – сталь Ст3; материал заклепок – сталь Ст2. Отверстия под заклепок сверленые, диаметроммм. Ширина полосымм, толщины полосы и накладокмм имм, соответственно.

Решение

Для стали Ст3 МПа (см. приложение к табл. 1.1).

Допускаемая нагрузка из условия прочности листа в ослабленном сечении

Н.

Для заклепок из стали Ст2 МПа,МПа.

Допускаемая нагрузка из условия прочности заклепок на срез

МПа.

Допускаемая нагрузка из условия прочности заклепок на смятие

Н.

Из трех нагрузок выбираем меньшую.

Таким образом, допускаемая нагрузка Н.

Ответ: 58240 Н.

Задача № 4

Две полосы склепаны внахлестку шестью заклепками. Определить в каком поперечном сечении, ослабленном отверстиями под заклепки, напряжение наибольшее, и проверить соединение на прочность. Нагрузка кН, ширина полосымм, её толщинамм. Диаметр отверстиймм. Материал заклепок и полос – сталь Ст3. Нагрузка статическая. Отверстия сверленые.

Решение

Для стали Ст3 МПа; МПа;МПа (см. табл. 1.1, 1.2).

Считаем, что нагрузка распределяется между заклепками равномерно. Тогда предельные силы в сечениях будут соответственно равны (для верхней полосы)

кН;

кН;

кН.

Напряжения в поперечных сечениях верхней полосы

МПа < ;

МПа < ;

МПа < .

Наибольшее напряжение в сечении 1-1.

Проверяем заклепки на срез

МПа < .

Проверяем соединения на смятие

МПа < .

Ответ: соединение выдержит нагрузку.

Задача № 5

Подобрать равнополочный уголок при действии продольной силы , изменяющейся откН докН. Определить требуемое число заклепок, если толщина косынкимм, диаметр отверстий под заклепкимм; отверстия сверленые; материал уголков и косынки, заклепок – сталь Ст3. Проверка уголков на устойчивость не требуется.

Решение

Основные допускаемые напряжения (см. табл. 1.1, 1.2)

МПа; МПа;МПа.

При знакопеременной нагрузке коэффициент понижения допускаемых напряжений

Допускаемые напряжения с учетом переменной нагрузки

МПа;

МПа;

МПа.

Диаметр заклепок мм (см. табл. 5.2).

Принимаем толщину полки уголка мм.

Из условия прочности уголка на растяжение

определяем площадь его сечения

мм².

По ГОСТ 8509-93 принимаем уголок 50х50х5.

Требуемое количество заклепок из условия прочности заклепок на срез

.

Требуемое количество заклепок из условия прочности на смятие

.

Принимаем .

Ответ: уголок 50х50х5; количество заклепок .

Задача № 6

На швеллер, приклепанный к косынке, действует продольная сжимающая силакН. Свободная длина швеллерам. Толщина косынкимм. Определить номер профиля и число заклепок. Материал швеллера и заклепок – сталь Ст3. Нагрузка статическая. Отверстия сверленые. Основное допускаемое напряжение на сжатиеМПа.

Решение

Предварительно принимаем коэффициент снижения допускаемого напряжения .

Определяем требуемую площадь поперечного сечения швеллера из расчета на сжатие с учетом опасности продольного изгиба

мм².

По ГОСТ 8240-89 подбираем швеллер № 12, для которого мм². Толщина стенки мм. Минимальным главным моментом инерции сечения является момент инерции. Соответствующий радиус инерциисм.

Коэффициент приведения длины швеллера , показывающий во сколько раз следует увеличить длину шарнирно закрепленного с обоих концов стержня (швеллера), чтобы критическая сила для него была равна критической силе стержня в данных условиях закрепления [3]. Для заданных условий задачи выбирается.

Гибкость стержня (швеллера), характеризующая сопротивляемость стержня потере устойчивости, определяется по формуле

.

Этому значению соответствует(см. табл. 1.4), которое незначительно отличается от принятого. Поэтому пересчитывать не надо.

Диаметр заклепки мм. Принимаеммм. Диаметр отверстий под заклепкимм (см. табл. 1.3).

Проверяем швеллер на прочность по сечению нетто, ослабленному отверстием

мм²;

МПа;

< МПа.

Требуемое число заклепок из условия прочности на срез при МПа для стали Ст3 (см. табл. 1.1)

Принимаем

Проверяем на смятие

МПа (см. табл. 1.2).

Ответ: швеллер № 12; .