Задача 3

Подобрать сечение сварной колонны двутаврового сечения на действие расчетной силы с учетом коэффициента надеж­ности по назначению , приложенной в центре колонны. Материал конструкции ВСтЗпсб, расчетное сопротивление бетона фундамента на сжатие=7,5 МПа. Расчетная схема колонны показана на рис. 3,б.

Таблица 3

Исходные данные

Последняя цифра шрифта	, м	Предпослед-няя цифра шрифта	N,кН
0	12	9	400
1	11,5	8	450
2	11	7	500
3	10,5	6	550
4	10	5	600
5	9,5	4	650
6	9	3	700
7	8,5	2	750
8	8	1	800
9	7,5	0	850

Рис 3 Расчетная схема колонны

Выполнение расчетов:

Подбираю сечение сво­бодно стоящей колонны (нижний конец за­щемленный, верхний конец свободный) сварного двутаврового сечения центрально загруженной силой = 500 кН. Высота ко­лонны= 9,5 м. Коэффициент условий рабо­ты = 1. Материал конструкции ВСтЗкп2.

Рис 4. Сечение колонны

Решение

Расчетная длина колонны с учетом закрепления ее концов . Расчетное сопротивление ста­ли= 215 МПа. Задаемся предваритель­но гибкостью=80, (= 0,686) и производим предварительный подбор сечения

.

Принимаем сварное двутавровое сечение (рис. 4) .При высоких колоннах,чтобы обеспечить гибкость увеличиваем площадь .

Проверим соблюдение конструктивных требований.

Отношение высоты стенки к толщине

Постановка ребер жесткости в стенке не требуется. Проверяем устойчивость поясов

. Устойчивость поясов не обеспечена,укрепляем ребрами по всей высоте

Моменты инерции принятого сечения

Радиусы инерции

Гибкость

Проверку напряжений производим по наибольшей гибкости

Несущая способность колонны обеспе­чена. Сварные швы принимаем конструк­тивно толщиной = 7 мм.

Задача 4

Проверить прочность стыкового шва двух элемен­тов (рис. 5) на действие растягивающей силы N.Материал кон­струкции — сталь марки ВСтЗкп2. Сварка ручная, электроды Э42. Исходные данные приняты по75 варианту, приведен­ных в табл. 4. Коэффициент надежности по назначению

Рис.4 Схема стыкового соединения

Таблица 4

Исходные данные

Последняя цифра шрифта	N. кН	Предпоследняя цифра шрифта	t,мм	, мм
0	200	0	8	200
1	250	9	10	210
2	400	8	12	220
3	500	7	14	240
4	600	6	16	250
5	700	5	18	260
6	800	4	20	280
7	900	3	22	300
8	1100	2	25	320
9	1200	1	28	340

Пример выполнения расчетов:

Два листа из стали марки ВСтЗпсб сечением 240×14 мм соединены прямым сварным швом встык ручной сваркой (рис. 5). Марка электрода Э42А.Проверить прочность стыкового шва двух элемен­тов на действие растягиваю-щей силы N =700 кН.

Рис. 5 Схема стыкового соединения

Расчетное сопротивление стыкового шва на растяже­ние (табл. 5). Мпа=19,1 кН/см². Коэффициент усло­вий работы =l. Полная длина шва = 24 см, толщина сваривае­мых листов=1,4 см. Расчетная длина швасм.

Условие прочности стыкового соединения

Таблица 5

Расчетные сопротивления металла для сварных соединений, МПа

Вид сварного шва	Напряженное состояние	Расчетные сопротивле­ния	Величина расчетного сопротивле­ния при марках стали и электродах
			ВСтЗкп2; для ручной сварки электрод 342, для автоматической сварки— сварочная проволока Св-08А под флюсом АН-60	ВСтЗспо; ВСтЗпсб; для ручной сварки электрод Э42А. для автоматической сварки—сварочная прово­лока С.В-08А под флюсом АН-348А	9Г2С; Для руиной сварки электрод Э50А. Для авто­матической сварки - сва- рочиая проволокаСв-10ГА под флюсом АН-47
Стыковой	Сжатие, рас­тяжение, изгиб Сдвиг		182 124	191 130	263 179
Угловой	Срез: по металлу шва по металлу границы сплавления		180 164	180 166	215 211

Подставим в данное неравенство значения из условия задачи

Т.е. условие прочности стыкового сварного соединения не выполняется,выполняем шов под углом