Кручение

 

Главная

Лекция 5 (продолжение). Задачи для самостоятельного решения

 

Содержание

Расчеты на срез и смятие

Статически определимые задачи на кручение

Статически неопределимые задачи на кручение

 

Расчеты на срез и смятие

 

Задача 1.

Определить необходимое число заклепок диаметром 20 мм для присоединения двух листов толщиной по … мм к третьему листу толщиной …. мм (см. рисунок). Сила F, растягивающая соединение, равна ….. кН. Допускаемые напряжения: [τ] = 100 МПа; [σc] =280 МПа.

 

Ответ: Четыре заклепки.

 

Задача 2.

Консоль выполнена из уголка 150х150х12, приклепанного пятью заклепками диаметром 20 мм к швеллеру № 24а, являющемуся частью колонны (см. рисунок). Определить………………. и ………………. напряжения в заклепочном соединении, если F =120 кН.

Ответ: τ=76,3 МПа; σc =150 МПа.

 

Задача 3.

Шпилька диаметром …. мм прикрепляет к стенке стальной лист сечением 100×8 мм (см. рисунок). Чему равны …………………………………….. напряжения в листе, и касательные напряжения в шпильке при F=40кН

Ответ: σ= 64,2 МПа, σc= 227 МПа, τ= 105 МПа.

 

Задача 4.

Определить ………………………. в соединении, изображенном на рисунке. Растягивающая сила F=…… кН, толщина t =2 см. Допускаемые напряжения для материала болта: на срез 80 МПа, на смятие 200 МПа.

Ответ: 5 см.

 

Задача 5.

…………………….. напряжение под заплечиком болта, изображенного на рисунке, равно 40 МПа, а сжимающее напряжение в болте диаметром …. см равно 100 МПа. Чему равен диаметр d1 заплечика? Определить касательное напряжение в заплечике, если толщина его t = 5 см.

Ответ: d1  = 18,7 см; τ= 50 МПа.

 

Задача 6.

Определить необходимую …………………….. швов для соединения внахлестку двух листов разной ширины (см. рисунок). Усилие, испытываемое соединением, F =….. кН. Допускаемое напряжение на срез для сварки равно 110 МПа. Толщина узкого листа 10 мм, а широкого 8 мм.

Ответ: l100 мм.

 

Задача 7.

Определить …………………………., необходимую для приварки листа в соединении, изображенном на рисунке, если растягивающее напряжение в листе равно 140 МПа, а допускаемое напряжение на срез для сварки [τср] = 80 МПа.

Ответ: 7,5 см

      

Задача 8.

Два стержня, соединенные накладкой с одной стороны с помощью заклепок, растягиваются силой F = …. кН (рис. 1). Число заклепок на каждом стержне равно n = 3, диаметр одной заклепки d = 15 мм. Сечение стержней равнобокие уголки 70×70×8 мм, толщина накладки δ= 10 мм. Проверить прочность соединения, если расчетные сопротивления материала равны: на срез Rbs = …… МПа, на смятие Rbр = 300 МПа, коэффициент условий работы соединения γb= 0,9.

Пять стальных листов толщиной 10 мм загружены силой F = ….. кН по схеме, показанной на рис.2. Определить потребное число заклепок диаметром d = … см, соединяющих листы, если расчетные сопротивления материала заклепок и листов равны: на срез Rbs = 110 МПа, на смятие Rbр = 310 МПа, коэффициент условий работы соединения γb  =0,9.

 

Ответ к рис.1: условия прочности на срез и на смятие выполняются.

Ответ к рис.2:  6 заклепок.

 

Задача 9.

Определить силу F, которую может воспринять заклепочное соединение, показанное на рисунке. Диаметр заклепки d = …. см, толщина листов и накладки δ= ….. см. Расчетные сопротивления материала листов и заклепок равны: на срез Rbs = ……. МПа, на смятие Rbр = 500 МПа, коэффициент условий работы соединения γb  =  0,8.

Ответ: F = 50 кН.

 

Задача 10.

Определить…………………………., соединяющего три стальных листа (см. рис.). Растягивающая сила F = …… кН, толщина среднего листа δ = … мм. Расчетные сопротивления материала болта и листов  равны: на срез Rbs = 150 МПа; на смятие Rbр = 400 МПа; коэффициент условий работы соединения γb  = 0,8.

Подпись: δПодпись: δ/2Подпись: δ/2

Ответ:  d = 1,5 см.

 

Задача 11.

Рассчитать количество заклепок диаметром d = …. мм, необходимое для соединения профилей толщиной ….. мм с фасонкой толщиной t = …. мм (см. рис.). Сила F = …… кН, расчетные сопротивления материала заклепок, профилей и косынки (дюралюминий) равны: на срез Rbs = 105 МПа, на смятие Rbр = 300 МПа, коэффициент условий работы соединения γb = 0,95.

Ответ: 16 заклепок в два ряда по 8 заклепок на каждой полке.

 

Задача 12.

Определить …………………………….. шва, необходимую для прикрепления каждого из двух равнобоких уголков 63×63×6 к фасонке (см. рис.). Стержень, образованный из этих двух уголков, находится под действием продольной растягивающей силы F = 240 кН. Расчетные сопротивления: на срез металла шва Rwf = …... МПа, металла границы сплавления Rwz = …… МПа. Коэффициенты имеют значения: βf = 0,7; βz= 1; γwf= 1;  γwz= 1; γc = 0,95. Длина катета сварного шва kf  = 0,8 см.