Практическая работа №1 - Расчет и конструирование соединений элементов стальных конструкций

Цель - научить выполнять расчеты сварных и болтовых соединений элементов металлоконструкций; работать с нормативной литературой; определять расчетные и нормативные сопротивления стали по СНиП.

Норма времени - 4 часа.

Литература:

1. СНиП II-23-81* Металлические конструкции. - М.: ЦИТР Госстроя СССР, 1988

2. Горев В.В. Металлические конструкции - М: Высшая школа 2001г (ч.1)

Отчетный материал. Три-четыре решенные задачи, схема расстановки болтов. Ответы на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы для защиты работы.

1. Назовите область применения соединений МК на заклепках, болтах и сварке.

2. В чем заключается преимущества и недостатки сварных и болтовых соединений?

3. Назовите основные типы сварных соединений и швов.

4. От чего зависит выбор типа электрода?

5. Что указано в марке электрода Э-42А? Что означает буква А? Где применяются электроды такого типа?

6. Что обозначают буквенные символы

7. Как работают и рассчитываются стыковые и угловые сварные швы?

8. По каким расчетным сечениям происходит разрушение и расчет углового шва?

9. Что больше: расчетная или конструктивная длина сварного шва?

10.Как определить конструктивную длину углового шва? Расчетную длину стыкового шва?

11. От чего зависит минимальный катет углового шва?

12. От чего зависит максимальный катет углового шва?

13. Чему равна минимальная длина углового шва?

14. Какие вы знаете виды болтов?

15. Как обозначается класс прочности, класс точности болтов.

16. Как работают и рассчитываются болтовые соединения?

17. От чего зависит число болтов и как его определить?

18. Почему ограничивается расстояние между осями болтов и от чего оно зависит?

19. Что такое в формуле ?

20. Для каких болтов соединяемые поверхности должны быть тщательно очищены?

21. За счет чего передается усилие в соединениях элементов металлоконструкций высокопрочными болтами?

22. Назовите преимущества высокопрочных болтов.

23.Как условно обозначается на чертежах заводская и монтажная сварка, постоянные и временные болты?

Задача 1. Выбрать тип электрода, проверить прочность соединения встык. Сварка ручная с визуальным контролем качества (приложение 1).

Дано: 1) марка стали; 2) расчетное усилиеN, кН; 3) сечение листа b t, мм;

4) угол ; 5) климатический район строительства; 6) группа конструкций

Рис. 1. Соединение элементов косым стыковым швом.

Решение: 1. Определяется расчетное сопротивление стали по пределу текучести МПа, в зависимости от марки стали, вида проката (лист) и толщины проката , мм (по т. 51 (1) или приложение 10 настоящих методических указаний). Для этого по т. 51, б (1) или приложение 11 настоящих методических указаний, определяем взаимозаменяющую марку стали по ГОСТ 27772-88 и по этой марке определяем

2. Определяется расчетное сопротивление стыкового шва на растяжение и срез (по табл. 3 (1) или приложение 12 настоящих методических указаний). Так как контроль качества визуальный, то

3. Определяется тип электрода в зависимости от марки стали, группы конструкций и климатического района (по табл. 55 (I) или приложение 14 настоящих методических указаний). Коэффициент условий работы принимается

4. Определяется расчетная длина стыкового шва .

5. Косой стыковой шов работает на срез и растяжение.

Рис. 2. К расчету косого стыкового шва.

Проверяется прочность стыкового шва на растяжение:

, где N – МН, t и - м.

Проверяется прочность стыкового шва на срез:

Делается вывод.

 

Пример 1. Выбрать тип электрода, проверить прочность соединения встык. Сварка ручная с визуальным контролем качества (приложение 1).

Дано: 1) марка стали ВСт3пс6-1; 2) расчетное усилие N=750 кН; 3) сечение листа b t=350*14 мм; 4) угол = 60; 5) климатический район строительства - II; 6) группа конструкций- 2 (приложение 1)

 

Решение: 1. Определяется расчетное сопротивление стали по пределу текучести = МПа.

ВСт3пс6-1 соответствует марке С245, =240 МПа при толщине проката 14 мм

2. Определяется расчетное сопротивление стыкового шва на растяжение и срез

R_wf = 0, 85*240=204 МПа R_ws = 0, 58* 240=139, 2 МПа

3. Тип электрода Э 42

4. Определяется расчетная длина стыкового шва = 350/0, 87 -2*14=374 мм

5. Проверяется прочность стыкового шва на растяжение:

=0, 75*, 87/0, 014*0, 374=124, 6 МПа ≤ 204*1 МПа

Проверяется прочность стыкового шва на срез:

=0, 75*0, 5/0, 014*0, 374=71, 6 ≤ 139, 2 *1 МПа

Вывод: прочность шва на растяжение и срез выполняется.