Контрольная работа по "Строительству"

 

Задание 1 

Проверить прочность  деревянной подвески, ослабленной двумя  врубками глубиной h_вр и отверстиями под болты диаметром d. Схемы подвесок и исходные данные для их расчета приводятся соответственно на рис.1 и в табл. 1.

       Рисунок 1 – Схемы подвесок и их расчетные сечения (заштрихованные части сечений) 

       Таблица 1 - Исходные данные для расчета деревянной подвески

 

    Примечание: древесина – хвойных пород 1 либо 2-го сорта. 

Прочность подвески проверяют по формуле  

= N/ А_нт ≤ R_p m_о ,

= 120*10³/ 25446*10^-6 =4,7*10⁶ Па=4,7МПа≤ 7,0*0,9*0,8=6,0 мПа

Условие выполняется.

где     N – расчетная продольная сила;

         А_нт = А_бр – А_осл  – площадь поперечного сечения элемента с учетом ослаблений;

А_нт = 35000-9554=25446 мм²

            А_бр – площадь брутто, А_бр =b*h=175*200=35000 мм²

А_осл  – площадь ослабления, А_осл  = А_бол  + А_сеч  =804,00+8700=9554 мм²

 А_бол – площадь болтов, А_бол = 4*п*r²=4*3.14*8²=804.0 мм²

А_сечл – площадь сечения ослабления, А_сеч = 2*175*25=8750.0 мм²

R_p – расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон с учетом коэффициентов условий работы m_п и m_в;

 m_о – коэффициент ослабления отверстиями, принимаемый равным 0,8.

    При определении А_нт ослабления, расположенные на участке длиной S ≤ 200мм, следует принимать совмещенными в одном сечении. Расчетные сечения подвесок с учетом всех ослаблений приведены на рис. 1 (заштрихованные части сечений). 
 

Задание 2 

      Определить  несущую способность центрально-сжатой брусчатой стойки, ослабленной посередине длины двумя отверстиями для  болтов. Закрепление концов стойки шарнирное. Схема стойки и исходные данные для ее расчета приводятся соответственно на рис.2 и в табл. 2.

      Рисунок 2 – Схема брусчатой стойки 

      Таблица 2 – Исходные данные для расчета  брусчатой стойки

 

             Примечание:  Древесина – хвойных  пород 2-го сорта. 
 

     Расчетная длина стойки

м

где µ₀ = 1 – при шарнирном закреплении концов стойки.

     Площадь поперечного сечения стойки:

без учета ослабления (брутто):

мм²

с учетом ослабления (нетто):

 мм²

где А_осл – площадь ослабления поперечного сечения стойки отверстиями.

А _осл = 4*п*r²=2*3.14*8²=401,9 мм² 

     Минимальный радиус инерции сечения брутто:

r = 0,289 · b

 мм

     Наибольшая  гибкость элемента цельного сечения:

λ  = l₀/r

     Коэффициент продольного изгиба:

при гибкости элемента λ ≤ 70:

     Несущая способность стойки:

из условия  прочности:

 кН

из условия  устойчивости:

 кН

где R_c – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон с учетом коэффициентов условий работы m_п и m_в; 
 
 
 

Задание 3 

      Подобрать сечение центрально-сжатой брусчатой  стойки. Закрепление концов стойки шарнирное Схема стойки и исходные данные для ее расчета приводятся соответственно на рис. 3 и в табл. 3.

      Рисунок 3 – Схема брусчатой стойки 
 

Таблица 3 - Исходные данные для расчета брусчатой  стойки

           

 Примечание:  Древесина – хвойных пород  2-го сорта. 
 

        Расчетная длина стойки:

 м

где µ₀ = 1 – при шарнирном закреплении концов стойки. 

        Предварительно  задаются гибкостью стойки λ = 80 – 100 и соответствующим коэффициентом продольного изгиба:

        Требуемая площадь поперечного сечения  стойки:

 м²

где R_c – расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон с учетом коэффициентов условий работы m_п и m_в. R_c= мПа

        В соответствии с сортаментом пиломатериалов размеры сечения стойки b и h назначают кратными 25 мм. Принимаем 175х200мм.

        Для принятого сечения стойки b х h вычисляют:

площадь поперечного  сечения:

 мм²

минимальный радиус инерции сечения:

r = 0,289 · b

 мм 

наибольшую гибкость:

λ  = l₀/r

коэффициент продольного изгиба:

при λ > 70

                                                       

                                         

Проверяют принятое сечение стойки:

 мПа 
 
 
 
 
 
 

Задание 4 

        Рассчитать  балку чердачного перекрытия сельскохозяйственного  здания. Схема перекрытия и исходные данные для расчета приводятся соответственно на рис. 4 и в табл. 4.

      Рисунок 4 – Схема чердачного перекрытия

      Таблица 4 – исходные данные для расчета  балки перекрытия

 

      Примечание: древесина – хвойных пород 2-го сорта.

        Балку выполняют из толстых досок либо брусьев. Размеры поперечного сечения  балки предварительно принимают:

h = (1/20 ÷ 1/25) l;

h = 1/20*6=0,25 м;

b = (0,4 ÷ 0,5) h,

b = 0,5* 0,25=0,125 м,

кратными 25 мм (с  учетом сортамента пиломатериалов).

        Подсчет нагрузок на 1 м² чердачного перекрытия приводится в таблице 5.

      Таблица 5 – Нагрузки на 1 м² чердачного перекрытия