Практическая работа №4 Расчет стальной балки.

Задача

Подобрать необходимый № двутавровой балки при действии равномерно распределенной нагрузки (q) на балку настила пролетом (L) и проверить её на прочность. Материал балки: сталь Вст3пс6 с расчетным сопротивлением R_y = 24 кн/см². Нормативный прогиб равен 1/200. Коэффициент надежности по нагрузке для стальных балок γ_f =1,05

 

Вариант
q^n, кн/м
L, м		4,5		5,5			6,5		7,5		8,5
Вариант
q^n, кн/м
L, м	3,5		4,5		5,5	6,5	7,5	8,5				4,5	5,5	6,5

 

Алгоритм решения задачи:

1. Определяем расчетную нагрузку

q = qⁿ γ_f, кН

2. Находим максимальный изгибающий момент

М_мах = q L² / 8,кН ^х м

3. Требуемый момент сопротивления сечения

W_{x тр} = М_мах / R_y γ_с, см³

4. По сортаменту подбираем необходимый № профиля из условия, что фактический момент сопротивления сечения W_x ≥ W_{x тр}. Выписываем геометрические характеристики и массу одного погонного метра

5. Находим фактическую нагрузку с учетом собственного веса балки

q_ф = q + G γ_f, кН

6. Находим фактический изгибающий момент

М_факт = q_ф L² / 8, кН ^х м

7. Проверяем прочность сечения σ_и^мах = М_факт / W_x = … ≤ R_y γ_с, кН/см²

8. Проверяем жесткость балки

f ≤ f_n f_n =l/200

9.Сделать выводы.

 

 

 

Практическая работа №5

Статический расчет деревянной балки. Подбор размеров прямоугольного или круглого сечения деревянной балки и проверка жесткости.

Подобрать сечение деревянной балки перекрытия жилого дома. Материал: сосна 1сорт

Вариант
q^пперекрытия, кн/м	2,8	2,6	2,4	2,2	2,0	1,8	1,6	1,5	1,4	3,0	2,8	2,6	2,4	2,2	2,0	1,8
qперекрытия, кн/м	3,8	3,6	3,4	3,2	2,8	2,6	2,5	2,4	2,0	4,1	3,8	3,5	3,2	2,9	2,7	2,6
L, м			4,5	4,5			5,5	5,5			4,5			5,5	5,5
а, м	0,8	0,8	0,8	1,0	1,0	1,0	1,2	1,2	1,2	0,8	0,8	0,8	1,0	1,0	1,0	1,2
Вариант
q^пперекрытия, кн/м	2,8	4,0	4,8	4,6	4,4	4,2	4,0	3,8	3,6	3,4	3,0	3,2	3,4	3,6	3,8	5,0
qперекрытия, кн/м	3,8	5,2	6,4	6,2	5,8	5,6	5,3	4,9	4,6	4,4	3,8	3,9	4,2	4,7	4,8	6,5
L, м	3,5		4,5		5,5		5,5	4,5				5,5	5,5	4,5
а, м	0,8	0,8	0,8	1,0	1,0	1,0	1,2	1,2	1,2	0,8	0,8	0,8	1,0	1,0	1,0	1,2

Алгоритм выполнения задачи

1. Предварительно принимаем собственный вес 1 п.м. балки

2. Собираем нагрузку на погонный метр балки с учетом её собственного веса

С учетом коэффициента надежности по ответственности γ_п = 0, 95 (для жилого дома)

q = q 0,95

3. Находим расчетную длину балки l₀= L - 40 – 180/2 – 180/2 =,мм

4. Принимаем расчетную схему балки как шарнирную с равномерно распределенной нагрузкой

5. Находим максимальные значения поперечной силы и изгибающего момента

 

6. Определяем расчетные сопротивления изгибу и расчетные сопротивления скалыванию

 

7. Определяем требуемый момент сопротивления сечения

, см³

8. Приняв ширину балки по сортаменту b = … см, определяем требуемую высоту балки

 

 

9. Производим проверку принятого сечения

· Определяем фактические значения геометрических характеристик сечения

 

· Проверяем прочность по нормальным напряжениям

· Проверяем прочность по касательным напряжениям

≤R_ск,

· Проверяем прогиб, зная что модуль упругости древесины вдоль волокон Е =1000 кн/см². f ≤ f_u

Предельный прогиб f_u = L /150

 

Практическая работа № 6.