Методичні вказівки до практичних занять з курсу

8. 3. Визначаються геометричні характеристики шва біля пера (виконуються обчислення, аналогічні пункту 8. 1).

9. 3. Визначаються геометричні характеристики шва біля обушка.

Катет шва приймається рівним

k_fс = k_ft = … см.

Тоді розрахункова довжина шва

l _wс = A_{wf с} / (β_f k_fс) = … см.

Приймається l _wс = … см (заокруглюється в більшу сторону з точністю до 10 мм).

10. Перевіряють конструктивні вимоги до шва біля пера.

Катет шва повинен бути в межах:

k_{ft, min} £ k_ft £ k_{ft, max},

де k_ft,min та k_ft,max – відповідно мінімальне та максимальне значення катету шва біля пера.

k_ft,min = … см (за табл. 38* [1]);

k_{ft, max} = t_a – … = … см (див. пункт 8. 1).

Тоді остаточно:

k_{ft, min} = … см £ k_ft = … см £ k_{ft, max} = … см.

Якщо умова не виконується, то необхідно відповідним чином скорегувати значення катету k_ft.

Остаточно приймається k_ft = … см.

Розрахункова довжина шва повинна бути в межах:

l _{wt, min} £ l _wt £ l _{wt, max},

де l _wt,min та l _{wt, max} – відповідно мінімальне та максимальне значення розрахункової довжини шва біля пера.

l _{wt, min} = 4 k_ft = … см;

l _{wt, min} = 4 см;

l _{wt, max} = 85 β_f k_ft = … см.

Фактичне значення l _wt повинно бути одночасно не меншим двох значень l _{wt, min}, обчислених за виразами, наведеними вище.

Тоді остаточно:

l _{wt, min} = … см ≤ l _wt = … см ≤ l _{wt, max} = … см.

Якщо умова не виконується, то необхідно відповідним чином скорегувати значення l _wt.

Остаточно приймаємо l _wt = … см.

11. Перевіряється конструктивні вимоги до шва біля обушка.

Катет шва повинен бути в межах:

k_{fс, min} ≤ k_fс ≤ k_{fс, max},

де k_fс,min та k_fс,max – відповідно мінімальне та максимальне значення катету шва біля пера;

k_{fс, min} = … см (за табл. 38* [1]);

k_{fс, max} = … см (див. пункт 9. 1).

Тоді:

k_{fс, min} = … см ≤ k_fс = … см ≤ k_{fс, max} = … см.

Остаточно приймаємо k_fс = … см.

Розрахункова довжина шва повинна бути в межах:

l _{wс, min} ≤ l _wс ≤ l _{wс, max},

де l _wс,min та l _wс,max – відповідно мінімальне та максимальне значення розрахункової довжини шва біля пера.

l _{wс, min} = 4 k_fс = … см;

l _{wс, min} = 4 см;

l _{wс, max} = 85 β_f k_fс = … см.

Тоді:

l _{wс, min} = … см ≤ l _wс = … см ≤ l _{wс, max} = … см.

Остаточно приймаємо l _wс = … см.

12. Обчислюємо конструктивні довжини швів:

l _t = l _wt + 1 = … см;

l _с = l _wс + 1 = … см.

Виконуємо конструювання з'єднання (рис. 10).

 

 

Рис. 9. До визначення максимальних катетів кутових швів

 

Рис. 10. Схема зварного з'єднання

 

5. РОЗРАХУНОК БОЛТОВОГО З'ЄДНАННЯ

 

Завдання для розрахунку наступне.

Розрахувати та законструювати болтове з'єднання прокатної балки настилу (підібраної в задачі 3) з головною балкою робочої площадки в одному рівні. Зусилля для розрахунку прийняти з задачі розрахунку прокатної балки. Болти класу точності В. З'єднання багатоболтове.

 

Розрахунок включає наступні етапи.

1. Виписуються з сортаменту геометричні характеристики перерізу балки настилу, підібраної або заданої в задачі 3:

двотавр ][...: h = … см; t_f = … см; t_w = … см.

Геометричні розміри перерізу головної балки наведені на рис. 11.

2. Визначаються за табл. 51* [1] значення межі текучості R_yn та межі міцності R_un сталі балки настилу та головної балки:

- для балки настилу (фасонний прокат) із сталі класу С … при товщині полиці t_f = … мм:

R_yn = … МПа;

R_un = … МПа.

- для головної балки (листовий прокат) із сталі класу С235 при товщині полиці t = 25 мм:

R_yn = … МПа;

R_un = … МПа.

3. Визначається необхідний клас міцності болтів. Міцність матеріалу болтів має бути не нижчою міцності матеріалу з’єднуваних елементів. Перше число в позначенні класу міцності болтів повинно бути не менше, ніж

R_un / 100 = …;

друге число – не менше, ніж

(R_yn / R_un) 10 = …,

де R_un та R_yn – більше з двох значень (або для балки настилу, або для головної балки), МПа.

Згідно табл. 58* [1] приймаються болти класу міцності ….

4. Визначаються розрахункові опори болтового з'єднання зрізу R_bs та зминанню R_bp.

Згідно табл. 58* [1]

R_bs = … МПа;

Значення R_bp визначається за табл. 59* [1], залежно від меншої межі міцності R_un двох балок. R_un менше для ………… балки – R_un = … МПа. Звідси для болтів класу точності В

R_bp = … МПа.

5. Визначається коефіцієнт роботи болтового з'єднання γ_b.

Згідно табл. 35* [1] для багатоболтового з'єднання.

γ_b = ….

6. Значення ∑t (мінімальної сумарної товщини з’єднуваних елементів, які зминаються в одному напрямку) приймається меншим з двох значень:

t_s = … см або t_w = … см.

Остаточно:

∑t = … см.

7. Кількість зрізів одного болта n_s = ….

8. Приймаються попередньо болти М20. Діаметр болтів рівний d = 2 cм. Площа стержня болта "брутто" (за табл. 62* [1]):

A_b = … см².

9. Визначаються максимально можливі розрахункові зусилля, які можуть бути сприйняті одним болтом:

- при роботі з'єднання на зріз

N_bs = R_bs γ_b A_b n_s / 10 = … кН;

- при роботі з'єднання на зминання

N_bp = R_bp γ_b d ∑t /10 = … кН.

Мінімальна несуча здатність болта:

N_{b, min} = … кН.

10. Розрахункове зусилля, яке діє на з'єднання, рівне опорній реакції балки настилу (див. задачу 3):

N = Q_max = … кН.

11. Визначається необхідна кількість болтів:

n = N / (N_{b, min} γ_c) = … шт.

Приймається … болта (число заокруглюється в більшу сторону).

12. Виконується конструювання з'єднання (рис. 12). Болти в з'єднанні розміщуються згідно з вимогами табл. 39 [1], враховуючи, що діаметр отвору під болт на 2…3 мм більший від зовнішнього діаметру стержня болта.

 

Рис. 11. Переріз головної балки (до задачі 5)

 

Рис. 12. Схема болтового з'єднання (до задачі 5)

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

 

1. СНиП ІІ-23-8І*. Стальные конструкции / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. – 96с.

2. Бабич В.І., Огороднік В.І., Романюк В.В. Таблиці для проектування будівельних конструкцій. Довідник. – Рівне, 1999. – 506 с., 394 табл., бібліогр.: 35 назв.

3. Металеві конструкції. Практикум: Навчальний посібник. – В.В. Романюк. – Рівне: 2000. – 203 с., 41 табл., бібліогр.: 6 назв.

4. Романюк В.В. Робочі майданчики виробничих будівель: Навч. посібник. – Рівне: НУВГП, 2006. – 281 с.

5. Романюк В.В. Розрахунок елементів і з’єднань металевих конструкцій: Навч. посібник. – Рівне: НУВГП, 2008. - с.

 

Методичні вказівки до практичних занять з курсу

«Інженерні конструкції та споруди»