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 принять по данным одного из вариантов, 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 1000×8 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 =1400 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 = 100 см, толщина сваривае­мых листов= 0,8 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 выполняется.

Задача 5

Произвести подбор прокатного двутавра для балки перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рис. 6. Балка изготовлена из стали марки ВСтЗкп2. Коэффициент надежности по нагрузке = 1,2. Коэффициент надежности по назначению = 1. Нормативную нагрузку на 1 м длины балки и расчетный пролет балки принять по данным из вариантов, приведенных в табл. 6.

Рис. 6 Расчетная схема балки

Таблица 6

Исходные данные

Последняя цифра шрифта	, кН/м	Предпослед-няя цифра шрифта	, м
0	200	0	3
1	180	9	3
2	160	8	4
3	140	7	5
4	120	6	6
5	110	5	7
6	100	4	8
7	90	3	9
8	100	2	9
9	90	1	9

Пример выполнения расчетов:

Произвести подбор прокатного двутавра для балки перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рис. 6. Балка изготовлена из стали марки ВСтЗкп2. Коэффициент надежности по нагрузке = 1,2. Коэффициент надежности по назначению= 1. Нормативную нагрузку на 1 м длины балки и расчетный пролет балки .

Рас­четное сопротивление материала балки = 225 Мпа (Табл. 7). Модуль упру­гости = 2,06МПа. Коэффициент условий работы= 1.

Таблица 7

Расчетные сопротивления прокатной стали, МПа

Напряженное состояние			Растяжение, сжатие, изгиб											Сдвиг			Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки)
			по пределу текучести					по временно­му сопротив­лению
Расчетные () и нормативные () сопротивления
Величины расчетного н нормативного сопротивления для марок сталей и толщин / проката	ВСтЗкп2 ГОСТ 380-71 с изм. лист = 4-20 мм	215		225		350			365		124				332
	ВСтЗкп2 ГОСТ 380-71 с изм. фасон =4-20 мм	225		235		350			365		130				332
	ВСтЗпсб, ВСтЗспб ГОСТ 380-71 с изм. лист = 4-20 мм	225		235		350			370		130				336
	ВСтЗпсб, ВСтЗспб ГОСТ 380-71 с изм. фасон t=4-20 мм	235		245		350			370		135				336
	09Г2С ГОСТ 19282- 73 лист и фа. сон =10 - 20 мм	310		325		450			470		179				427

.

Расчетный максимальный изгибающий момент

Требуемый момент сопротивления

По сортаменту принимаем нормальный двутавр 70Ш2, имеющий момент сопротивления = 5700 см³ и момент инерции = 196590 см⁴.

Проверяем прогиб подобранной балки.

Относительный прогиб балки от нормативной нагрузки

.

т. е. относительный прогиб от нагрузки меньше предельного.