ickovich_zadachnik (Ицкович - Задачник), страница 6

Определить требуемое число за- клепок, если толшина косынки ба = 15 мм, диаметр отверстий П-г-г,-]-г, Фо о~ Г ф Рнс. 3.4, Рис. З.З под заклепки г(а = 20мм; отверстии сверленые; материал уголков, косынки и заклепок — сталь Ст.З (осиовные допускаемые напряжения; [о! = 160 Мн]ма, [т]гр —— 140 Мк!жз, [о],„= 320 Мн]м']; шов однорядный. У к а з а н и е.

При знакопеременной нагрузке допускаемые напряжения должны быть понижены умножением на коэффициент 1 у= 1 — ОЗ ~~мах где )У,„берется со своим знаком. Проверка уголков на устойчиаость не требуется. 3.5. Два листа соединены виахлестку девятью заклепками диаметром г( = 22 мж (рис. 3.4). Определить допускаемую нагрузку [Р], если полосы и заклепки изготовлены из стали Ст.

3; нагрузка статическая; отверстия сверленые. Выполнить эскиз соединения. установив размеры 1, г', н в по рекомендациям, приведенным в справочной и в учебной литературе (см., например, (2), (8), )30]). ЗЯ. Определить необходимое число заклепок для прикрепления равнобоких уголков?5 гч 75 х 10 к фасонке (рис, 3.5), если Рис. 3.5. расчетное усилие Л/ = 75 кн; диаметр заклепок и( = 16 мм; отверстия сверленые 4 = 16,5 мм.

Материал уголка и эаклепок— сталь Ст.3. Нагрузка статическая. Допускаемые напряжения принять по условиям задачи 3.4. Ответ, 3. 3.7. Определить„в каком элементе и при каком усилии Р произойдет разрушение шва (рис. 3.6). Материал полосы и накладок— и-90ии Рис. 3.6. Рис. 3.7. сталь Ст.З; материал заклепок — сталь Ст.2; отверстия под заклепки сверленые, диаметром З,, =- 16,5 мм; размер е выбрать по справочным данным (см,, например )2), (30)); нагрузка статическая). 3.8. Две полосы склепаны ввахлестку пятью заклепками (рис. 3.7). Определить напряжения в поперечных сечениях 1 — 1 и П вЂ” П верхней полосы, ослабленных отверстиями под заклепки, 37 и проверить заклепки на срез.

Диаметр отверстий 4, = 14 мм; материал заклепок и полос — сталь Ст.З; нагрузка статическая. Ответ. о, =-- 132,5 Мн/м'1 ои = 92,8 Мн!м"-! т,„= 117 Мн/мз. 3.9. Определить требуемое число заклепок для прикрепления швеллера к косынке (рис. 3.8). Проверить швеллер на прочность ири трехрядном расположении заклепок. Допускаемые напряжения: [а]р — — 160 Мн/м'; [т],р —— - 140 Мн/м'! [а],м = 300 Мнlм'. Ьыполнить зскиз соединения (см. литературу к задаче 3.7). Огпвет.

г = 12 (при г(о = 20 мм). 3.10'. Проверить на прочность заклепочное соединение, изображенное на рис. 3.9, а, Диаметр отверстий под заклепки г(а == :-- 16,5 мм. Допускаемые напряжения: [а]р — — 160 Мн/м'1 [т],р ——— =- 140 Мн/м'-; [а],м = 320 Мн/м', Решение.

1) Определяем положение центра тяжести поперечных сечений трех за- клепок (отсчет ведем от центров заклепок 2 и 3): 87 — пч 4 л, — — == 29 мм. 3 — ' о) 4 2) Определяем расстояния от общего центра тяжести до центров заклепок: г,=87 — 29=58 мм; г,=г =58 мм (нз равенства площадей сечений следует, что центры всех заклепок одинаково удалены от общего центра тяжести соединения). 3) Определяем момент силы Р относительно центра тяжести соединения: М=Рй =1О !Оз 369 !Ох=3690 им; здесь Е, = ь + гз + х, = 300 + 40 + 29 = 369 мм, 4) Определяем усилие, действующее на каждую из заклепок от момента (все заклепки находятся на одинаковых расстоянинх от центра тяжести, повтому приходящиеся на них усилия равны по модулю; направления этих усилий показаны на рис. 3.9,6): Л4~ 3690, 58, 10-з Р = — л = ' ' 212.10з и. М %' гт 3 (58' 10 ')' ! 5) Определяем усилие, приходящееся на одну заклепку от сдвнгающей силы О = Р, считая, что зта сила равномерно распредепяется между заклепками: О !О 1О Р = — = — 4 ЗЗЗ 1О" и 3 3 6) Определяем суммарное усилие, приходящееся на наиболее нагруженную заклепку; из рис.

3.9, б видно, что геометрическая сумма сил Р;и и РО будет максимальной для заклепки 2 (или 3): /7 = ]/Рма-]-Р'-„' + 2РмР, совр = 1гчу! 2'+ ЯЗВ+2 2!2 ° 3ЗЗсоз60"..;23 ! кк. 38 7) По усилию )7 проверяем заклепку на срез и стенку отверстия в шве.опере на смнтие: тор = — = 3 4 ~ 108 ' 1О нднз = 108 !н,м ( (т)ср) Р 23 1, 10ч — с(1 — ' (16,5 ° 1О 'е)з 4 " 4 Р 23,1 !Оо и = — = — ' — ' —, =266 1Оо н(ма = 266 Л(н(лгз ((а) сн б с( 51.!65.!О-е сн.

8] Проверяем лист на изгиб по ослабленному двумя заклепочиммн отверстиями сеченвю А — А (см. рис. 3.9, о). Момент инеряии сечения Лнетто= ' 12 2 ~ ' ' +5ч'09'165)=!78 слчч, О 9 . 15з г О 9 . 1 бечо Момент сопротивления Ре = — т = — = 23,7 см'. Гнет но 178 нетто О 5(с 7 5 Наибольшие напршкения изгиба МЛ РЕ+ Ге\ 1О 1О'(300+ 40) 10-з !!'нетто ((нетто 23,7 1О " = 143,5 ° 10о и,'ма = 143,5 Лчн(лы с (о) о. 3.11.

Проверить на срез и смятие заклепочное соединение по рис, 3.10. Допускаемые напряжения принять по данным задачи 3.10, т пй-'- МОД нн (Л27 Рис. 3.11. Рис. 3.10. 3.12. Для клепаной подкрановой консоли, изображенной на рнс. 3.11, проверить на срез и смятие заклепочное соединение горязонтальных швеллеров с колонной.

Диаметр заклепочных отверстий г(о ео 16,5 л!л!. Допускаемые напряжения принять по данным задачи 3.10. Размеры е и ( выбра!ь самостоятельно. ГЛЛ))Л 7)г СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Дополнительные обозначения и справочные данные Допускаемые напряжения длн сварных швов Спесивые и~ем Ввлииовие гугловиг1 ши~л рп) ср Виан технологи нового проиессв и тии влентролв йс) 1о'1 с 0,6 ['о]р 0,9 [о]р 0,75 [о], [с) Ручная сварка, электроды ЭЗ4.... Ручная сварка, электроды Э42 н Эбй Автоматическая н полуавтоматическая сварка под слоем флюса; свар. ка в среде защитного газа; ручная электродзмп высшего качества (Э42А, Э50А).............. 0,5 [о], 0,'к [о],' [а)р [о!р 0,05 [о] Прн переменных нзгрузках допускаемое напряженое должно быть паин.

жено путем умножения на коэффициент у, значения которого следующие; для стыковык швов при перел|ениой энакопостоянной нагрузке гу = 1,0: то же прн энакопеременной нагрузке 1 )т,ипв 1 — —, й 1 имт дли иалнковых (угловых) швов при всех видах переменной нагрузки 1 у= 4 1 Риии й ~ ~них [п)р — допускаемое напряжение на растяжение основного металла конструкции; [о']р — допускаемое напряжение для стыкового |пва при растяжении; [о'], — то же при сжатии; [т')„— допускаемое напряжение для валнкового (углового) шва при срезе; 'Й вЂ” катет валнкового (углового) шва В этих формулах Р,„н Р ш — наибольшее н наименьшее по абсолютной нелнчнне усилия, значения которых подставляют в формулы со своими зна. кдмн.

Приведенный способ определения коэффициента у является приближенным, уточненный метод дан в работах [27, ЗО[. Для основного металла конструкций при статической нагрузке н отсутствии специальных указаний в задачах этой главы принимать следующие допускаемые напряжения: для стали Сг.2 [п), = 140 Мнима; для стали Ст.З [о)„= 1БО Мнумз; для ннзкалегнрованной стали 14Г2, 15ХСНД [п[р — 190 Мнумз. 4.1. Две полосы из стали Ст. 3 соединены стыковым швом н нагружены силами Р (рис. 4.1). Принимая [а) = 160 Мн/мз, определить допускаемое значение силы Р для следуюших вариантов выполнения шва: а) ручная сварка электродами Э34; б) то же электродами Э42; в) сварка автоматическая под слоем флюса.

Для каждого из указанных вариантов определить процент использова- ния основного металла конструкции. р Ответ. а) 230 кн, 60% б) 345,5 кн, 90%; в) 364 кн, 100%. 4.2. Выполнить то же, что в задаче Рнс. 4.1. 4.1, для случая, когда полосы рабо- тают на сжатие. 4.3. * Полосы из стали Ст. 2 сварены встык (см.

рис. 4.1) вручную электродами Э42. Осевая сила изменяется в пределах от Р,„ш = = — 0,5 Р ь„до Р,„. Определить допускаемое значение Р аю Решение. Основное (прн статическом нагруженнн) допускаемое напряжение для сварнваемых полос [а[ = 140 Мнгмз. Допускаемое напряжение для шва прн переменной нагрузке [о'[р —— 70,9 [п)р, где 1 1 б у ап'и ( — 0,5Р зх1 7 1 — —, 1 —— 1 амх Ржах [о'[р — — 0,9 ° — ° 140 = 108 Мн[м', б 7 Условие прочности сварного шва Рпы» мах и' = — — = —, — =-[а[ = Юз 10а [ з Р =2ОО.Г2 10- =- откуда [Ршэ [ = 200 12 1О'а 108 10' =- 259 1Оа н = 259ф 42 При уточиеииам расчете величина у определяется по формуле (см.

1301) ! 0,6Кп -+ 0,2 — (0,6К вЂ” 0,2) г ' Рпнп где г = — коэффициент асимметрии цикла (в нашем случае г = — 0,6); жпт К, — эффективный коэффициеит концентрации напряжений (в иа. шем случае по данным из справочника [301 К, = 1,2). Тогда 1 0,6 . 1,2 + 0,2 — (0,6 1,2 — 0,2) ( — 0,5) (о'1а —— 0,349 0,9 140= 107 Мирит. Таким образом, уточпевиый расчет в даииом частном случае дает практи. чески тот же результат, что и приближеикый расчет. 4.4. Полоса сечением 160 х 10 мм из стали Ст.З, нагруженная растягивающей силой Р, приварена к косынке двумя фланговыми швами (рис. 4.2).