Вступ icon

Вступ




НазваВступ
Сторінка1/9
Дата22.06.2012
Розмір1.14 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Програма дисципліни

КОНСТРУКЦІЇ З ДЕРЕВА ТА ПЛАСТИЧНИХ МАС

ВСТУП



Короткий історичний огляд розвитку дерев’яних та пластмасових конструкцій в Україні й за кордоном. Сучасний стан, галузі застосування і перспективи розвитку конструкцій з деревини та пластичних мас в будівництві. Творчість І.П.Кулібіна, Д.І.Журавського, В.Г.Шухова в галузі дерев’яних будівельних конструкцій.

1. Деревина і пластмаси – конструкційні матеріали для будівельних конструкцій.

Головні властивості, позитивні якості та види деревини, фанери й пластмас як конструкційних матеріалів. Вологість деревини і засоби боротьби з її шкідливим впливом. Конструкційні й хімічні заходи захисту деревини від гниття, ураження дереворуйнуючими комахами та горіння. Синтетичні смоли. Головні компоненти пластмас. Види пластмас, які застосовуються для будівельних огороджуючих та несучих конструкцій. Тривалий опір руйнуванню і деформування деревини та пластмас. Основні положення розрахунку дерев’яних та пластмасових конструкцій за граничними станами.

^ 2. Елементи конструкцій суцільного перерізу та їх розрахунок.

Розрахунок елементів дерев’яних та пластмасових конструкцій за першим і другим граничними станами.

^ 3. З’єднання елементів конструкцій та їх розрахунок.

Основні види з’єднань дерев’яних та пластмасових конструкцій, вимоги до них і положення розрахунку. З’єднання на лобових врубках. Поняття про з’єднання на шпонках. З’єднання на нагелях. Особливості з’єднань цвяхами. З’єднання на металевих зубчастих пластинах. З’єднання на розтягнутих зв’язках. З’єднання на клею. Вклеєні стержні та їх розрахунок.

Елементи дерев’яних конструкцій складеного перерізу на піддатливих зв’язках та їх розрахунок.

^ 4. Суцільні площинні конструкції.

Настили і лати, прогони. Конструкції балочного типу. Поняття про балки на цвяхах, клеєдощані балки та стояки. Розпірні конструкції. Клеєдощані арки, системи трикутного окреслення, рами. Положення розрахунку конструкцій, які виконані з декількох різних матеріалів. Клеєфанерні балки з плоскою і хвилястою стінкою. Тришарові панелі і плити із застосуванням пластмас.

^ 5. Наскрізні площинні конструкції.

Основні типи. Балочні й розпірні конструкції. Ферми індустріального виготовлення та їх проектування.


6. Забезпечення просторової незмінності площинних конструкцій.

Основні схеми зв’язків та їх розрахунок. Використання жорсткості косих настилів та панелей покриттів. Робота площинних конструкцій при їх монтажі.

^ 7. Просторові конструкції в покриттях.

Основні форми й конструкційні особливості просторових конструкцій. Розпірні склепіння, їхні види, конструювання та розрахунок. Структурні конструкції. Куполи, їхні види, конструювання та розхрахунок. Пневматичні будівельні конструкції (повітреопорні та пневматичні), їх конструювання та розрахунок. Тентові конструкції й принципи їх розрахунку.

^ 8. Основні поняття про технологію виготовлення дерев’яних конструкцій та конструкцій з конструкційних пластмас.

Сушіння деревини – атмосферне, камерне та ін. Основне устаткування на виробництві клеєних дерев’яних конструкцій. Технологічні процеси виготовлення несучих та огороджуючих конструкцій з клеєної та суцільної деревини. Основи технології виготовлення конструкційних пластмас та конструкцій з них. Використання відходів.

^ 9. Основи експлуатації конструкцій з деревини та пластмас.

Інженерне спостереження за експлуатацією несучих та огороджуючих конструкцій. Основні принципи та способи підсилення дерев’яних несучих елементів, у тому числі при реконструкції будівель та споруд.

^ 10. Основи економіки конструкцій з деревини та пластмас.

Економічне обгрунтування конструкційних рішень. Система техніко – економічних показників. Критерії порівняльної ефективності.

Поняття про методику визначення матеріалоємкості, вартості та приведених витрат.

Додаткові елементи, які впливають на ефективність конструкцій з деревини та пластмас.

Розділ 1. Матеріали конструкцій з дерева

та пластмас

1. Користуючись БніП II 25-80, визначити максимальну вологість деревини у неклеєних конструкціях тваринницьких будівель.

2. Яка максимальна вологість деревини у неклеєних конструкціях житлових та виробничих будівлях з відносною вологістю повітря до 60%?

3. Якою повинна бути вологість деревини при виготовленні шпонок, вкладишів, дерев’яних нагелів та інших дрібних деталей?

4. Яка гранична вологість деревини у неклеєних конструкціях гідротехнічних споруд?

5. Яка максимальна експлуатаційна температура для неклеєних дерев’яних конструкцій?

6. Те ж для клеєних конструкцій?

7. Які клеї рекомендуються для дерев’яних конструкцій, що працюють за умов відсутності води?

8. Те ж для конструкцій у будівлях з вологістю 60-75%?

9. Чим визначається сортність деревини?

10 За яких умов експлуатації дозволяється застосовувати клеєштирові з’єднання?

11. Діаметр колоди сосни довжиною 6 м у комлі складає 22 см. Який розрахунковий діаметр цієї колоди у вершині?

12. Чому дорівнює розрахунковий опір вигину соснових брусів 2-го сорту з розмірами сторін до 11см?

13. Те ж для елементів з круглих лісоматеріалів?

14. Чому дорівнює розрахунковий опір для клеєних елементів з сосни

2-го сорту, які працюють на розтягування?

15. Чому дорівнює розрахунковий опір вигину елементів, виконаних з дуба 2-го сорту з шириною перерізу до 11 см?

16. Визначити розрахунковий опір стиснутих елементів з модрини 3-го сорту з розмірами сторін більше 13 см.

17. Дерев’яна конструкція за умов експлуатації належить до групи Б2. Як зміниться розрахунковий опір стиску в порівнянні з групою А1?

18. Дерев’яна конструкція за умов експлуатації належить до групи В3. Як зміниться розрахунковий опір вигину в порівнянні з групою А3?

19. Дерев’яна конструкція за умов експлуатації належить до групи А3. Як зміниться розрахунковий опір стиску в порівнянні з групою Г3?

20. Який клей застосовують для склеювання фанери марки ФСФ?

21. Який клей застосовують для виготовлення фанери марки ФБС?

22. Який матеріал отримують як результат гарячого пресування дерев’яних стружок з клеєм?

23. Як називається матеріал, який отримують з дерев’яних стружок і портландцементу?

24. Який матеріал отримують з лущеного березового шпона, просякнутого та склеєного фенолформальдегідною смолою, під тиском 15 МПа при температурі 140-1500С?

25. Те ж, під тиском 3,5 МПа при температурі 200С?

26. Як змінюється розрахунковий опір стиску для елементів конструкцій з модрини?

27. Дві балки одного і того ж перерізу виготовлені відповідно з сосни та дуба. Яка з них за однаковим навантаженням буде мати більший вигин?

28. Назвіть стандартну вологість, при якій визначається розрахунковий опір деревини?

29. Назвіть стандартну температуру, при якій визначається розрахунковий опір деревини?

30. Користуючись табл.3 та додатком 2 БНіП II25-80, визначте коефіцієнт надійності за матеріалом для 1-го и 2-го сортів деревини при роботі на стиск уздовж волокон. Переріз елементів 5х10 см.

31. Те ж для розтягування.

32. Те ж для склеювання поперек волокон при вигині неклеєних елементів.

33. Для якого напруженого стану нормативний опір максимально відрізняється від тимчасового?

34. Для якого напруженого стану тимчасовий опір максимально відрізняється від розрахункового?

35. Яка максимальна довжина пиломатеріалів сортаменту?

36. Яка максимальна ширина дошки за сортаментом пиломатеріалів?

37. Як змінюється розрахунковий опір дерев’яних елементів, які зазнали глибокого просочування антипіренами під тиском?

38. Яким антисептиком заборонено обробляти деревину, яка стикається з бетоном або розчином?

39. Яким антисептиком слід обробляти поверхню деревини, яка стикається з грунтом?

40. Яку марку фанери застосовують для клеєфанерних конструкцій?

41. Хто автор проекту дерев’яних трикутних ферм Московського манежу?

42. Хто першим в Росії запропонував проект арочного дерев’яного моста через Неву?

43. Балки виготовлені з сосни, осини, берези. Яка з них буде легшою, якщо на кожну діє однакове навантаження?

44. Стержні з осини, сосни та берези 2-го сорту розтягнуті однаковими силами. Який з цих стержнів найлегший?

45. Яке відношення тривалої міцності деревини до границі міцності, отриманому при стандартних випробуваннях?

46. Чому дорівнює модуль пружності фанери марки ФСФ уздовж волокон зовнішніх шарів?

47. Якої марки фанера (ФСФ чи ФБС) має більші міцнісні характеристики?

48. Яка залежність між міцністю та об’ємною масою деревини при однаковій вологості?

49. Як змінюється міцність деревини із збільшенням вологості від 30 до

50% при постійній температурі?

50. Як позначається зниження температури (t < 00С) на границі міцності деревини при поперечному вигині, сколюванні та стиску уздовж волокон?

51. Як змінюється модуль пружності деревини з підвищенням температури до 500С?

52. При випробуваннях зразка на поперечний вигин вологість деревини дорівнювала 20%, а границя міцності Rміцн = 60 МПа. Визначити границю міцності деревини при стандартній вологості, якщо поправочний коефіцієнт ? = 0,04.

53. Чому дорівнює розрахункова площа розтягнутого стержня перерізом 20х20см, якщо по його довжині розміщені два отвори під болти діаметром 30мм на відстані один від одного 18см?

54. Визначити розрахунковий опір елемента з деревини 2-го сорту перерізом 15х20 см, що працює на вигин при постійній температурі 400С.

55. Визначити розрахунковий опір стиску уздовж волокон для елемента 12 х 30 см (деревина 3-го сорту), який розраховується під монтажне навантаження.

56. Прямолінійний елемент, який працює на позацентровий стиск, перерізом 20х60см склеєний з соснових дощок 2-го сорту товщиною 19 мм. Який розрахунковий опір деревини?

57. Визначити вагу соснового стояка висотою 6 м, який виготовлено з колоди діаметром у вершині 20 см.

58. Визначити максимально можливе зусилля розтягу для стержня з сосни 1-го сорту діаметром 15см при температурі у приміщенні до 500С.

59. Чому дорівнює розрахункова площа стиснутого стержня перерізом 20х20 см при симетричному ослаблюванні отвором 4 х 4 см, який не виходить на кромку?

60. Чому дорівнює розрахункова площа стиснутого стержня перерізом 20х20 см при симетричному ослаблюванні двома врізками по кромках глибиною 2 см?

Розділ іі. з’єднання


1. Яке з наведених з’єднань (клейове, на нагелях, на шпонках) є непіддатливим?

2. Яка мінімальна відстань уздовж волокон між осями циліндричних сталевих нагелів (рис. 1)?




Рис. 1


3. Чому дорівнює мінімальна відстань уздовж волокон між осями циліндричних дубових нагелів (рис. 1)?

4. Визначить мінімальну відстань уздовж волокон між осями циліндричних сталевих нагелів при товщині пакета менше 10 (рис. 1).

5. Яка мінімальна відстань уздовж волокон між осями циліндричних дубових нагелів при товщині пакета менше 10 (рис. 1).

6. Чому дорівнює мінімальна відстань поперек волокон між осями циліндричних сталевих нагелів (рис. 1)?

7. Визначити мінімальну відстань поперек волокон для сталевих циліндричних нагелів при товщині пакета менше 10 (рис. 1).

8. Яка мінімальна відстань поперек волокон між осями дубових циліндричних нагелів (рис. 1)?

9. Чому дорівнює мінімальна відстань поперек волокон для дубових циліндричних нагелів при товщині пакета менше 10 (рис. 1)?

10. Визначити мінімальну відстань від кромки елемента до осей циліндричних сталевих нагелів (рис. 1).

11. Яка мінімальна відстань від кромки елемента до осей циліндричних дубових нагелів (рис. 1)?

12. Чому дорівнює діаметр отвору під циліндричний нагель?

13. Визначити кількість сталевих циліндричних нагелів у симетричному умовно двозрізному з’єднанні елементів з сосни, якщо а = 2,5 см, с = 5,0 см, d = 1,6 см, N = 50 кН (рис. 2).

14. Законструювати з’єднання з 8 сталевих циліндричних умовно двозрізних нагелів, якщо d = 1,6 см, а = 2,5 см, с = 5,0 см. Визначити мінімальну ширину пакета b при розміщенні нагелів у 2 ряди (рис. 2).



N


Рис. 2


15. Визначити кількість дубових циліндричних нагелів у симетричному умовно двозрізному з’єднанні елементів з сосни, якщо а = 2,5 см, с = 5,0 см, d = 1,6 см, N = 42,0 кН (рис. 2).

16. Законструювати з’єднання з 16 дубових циліндричних умовно двозрізних нагелів, якщо d = 1,6 см, а = 2,5 см, с = 5,0 см. Визначити мінімальну ширину пакета у відповідності з сортаментом пиломатеріалів при розміщенні нагелів у два ряди (рис. 2).

17. Визначити кількість сталевих циліндричних нагелів у несиметричному умовно однозрізному з’єднанні елементів з сосни, якщо а = 2,5 см, с = 4,0 см, d = 1,2 см, N = 20,0 кН (рис. 3).

18. Визначити мінімальну ширину пакета відповідно до сортаменту пиломатеріалів при розміщенні 12 сталевих нагелів d = 1,2 см у два ряди, якщо а = 2,5 см, с = 4,0 см у несиметричному умовно однозрізному з’єднанні (рис. 3).



Рис. 3


19. Визначити несучу здатність нагельного з’єднання з двома сталевими накладками, товщина яких 0,6 см. Кожна накладка з’єднується з сосновим брусом перерізом 10 х 17,5 см п’ятьма сталевими глухарями, які мають такі розміри: d = 1,2 см, l = 10,0 см (рис. 4).



Рис. 4


20. Визначити несучу здатність симетричного умовно дворізного нагельного з’єднання, якщо елементи з сосни з розмірами а = 2,5 см, с = 5,0 см з’єднані вісьмома сталевими нагелями d = 1,6 см (рис. 2).

21. Визначити несучу здатність симетричного двозрізного нагельного з’єднання з вісьмома дубовими нагелями, якщо а = 2,5 см, с = 5,0 см, d = 1,6 см (рис. 2).

22. Визначити несучу здатність нагельного з’єднання з двома сталевими накладками товщиною 0,6 см. Кожна накладка з’єднана з сосновим брусом перерізом 12,5 х 12,5 см десятьма цвяхами d = 4 мм, l = 100 мм (рис. 4).

23. Зусилля направлені під кутом 300 до волокон елемента. Визначити несучу здатність елемента симетричного умовно двозрізного з’єднання на десяти сталевих нагелях d = 1,6 см, розміщених у два ряди, якщо а = 2,5 см, с = 5,0 см.

24. Визначити несучу здатність симетричного умовно двозрізного з’єднання на десяти сталевих нагелях діаметром d = 1,6 см, якщо зусилля направлені під кутом 600 до волокон елемента, а а = 2,5 см, с = 4,0 см.

25. Те ж, що у задачі № 23, тільки нагелі дубові.

26. Те ж, що у задачі № 24, тільки нагелі дубові.

27. Якого діаметра потрібно брати цвяхи, щоб прибити дошку товщиною 16 мм?

28. Пакет з трьох дощок товщиною 40 мм кожна з’єднаний цвяхами d = 4 мм, l = 100 мм. Визначити несучу здатність одного цвяха у симетричному цвяховому з’єднанні.

29. Пакет з трьох дощок товщиною 40 мм кожна з’єднаний цвяхами d = 4,5 мм, l = 125 мм. Визначити несучу здатність одного цвяха.

30. Пакет з трьох дощок товщиною 40 мм кожна з’єднаний двадцятьма цвяхами d = 4,5 мм, l = 125 мм. Визначити несучу здатність симетричного з’єднання.

31. Товщина елементів, які з’єднують цвяхами, більше 10 діаметрів цвяха. Чому дорівнює мінімальна відстань між осями цвяхів уздовж волокон деревини ?

32. Чому дорівнює мінімальна відстань між осями цвяхів уздовж волокон , якщо товщина елементів, що з’єднують цвяхами, дорівнює 4d?

33. Визначити кількість цвяхів (d = 4,5 мм, l = 125 мм) для симетричного цвяхового з’єднання пакета з трьох дощок товщиною 40 мм кожна. Розрахункове зусилля 8,0 кН.

34. Визначити кількість цвяхів (d = 4 мм, l = 100 мм) для симетричного цвяхового з’єднання пакета з трьох дощок товщиною 40 мм кожна. Розрахункове зусилля 5,0 кН.

35. Визначити несучу здатність на висмикування одного цвяха (d = 4 мм, l = 100 мм) при підшивці дошки товщиною 19 мм з вологістю 15% (рис. 5).



Рис. 5


36. Визначити несучу здатність на висмикування одного цвяха (d = 6 мм, l = 200 мм) при підшивці дошки товщиною 40 мм з вологістю 15% (рис. 5).

37. Визначити несучу здатність на висмикування одного цвяха (d = 4 мм, l = 100 мм) при підшивці дошки товщиною 32 мм з вологістю 15% (рис. 5).

38. Розрахувати і законструювати стик нижнього пояса ферми з двох дощок перерізом 200 х 40 мм, з’єднаних цвяхами (d = 5 мм, l = 150 мм). Стик виконано через накладки і прокладку перерізом 200 х 40 мм. Розрахункове зусилля Р = 145,0 кН (рис. 6).

39. Розв’язати задачу № 38, якщо болти, які скріплюють стик, мають діаметр d = 12 мм.

40. Розрахувати кріплення двох металевих накладок товщиною 0,8 см, які передають зусилля стиску ^ N = 50 кН від дерев’яного розкоса перерізом 15 х 15 см на верхній пояс ферми перерізом 15 х 20 см. З’єднання виконано на болтах діаметром d = 12 мм.

41. Розрахувати необхідну ширину площі зім’яття лобової врубки b. Якщо відомо: 3,5 см; ; 32,0 кН (рис. 7).




Рис. 6



Рис. 7


42. Розрахувати необхідну довжину площадки сколювання , якщо 32,0 кН, 3,5 см, ; 15 см, 20 см (рис. 7).

43. Перевірити переріз розтягнутого елемента, якщо 52,0 кН; 3,5 см, (рис. 7).

44. Визначити необхідну кількість пластинчастих дубових нагелів для складеної балки прольотом l = 4 м, виконаної з двох соснових брусів =12,5 х 15 см. Погонне навантаження на балку 23,0 кН/м (рис. 8).



Рис. 8


45. Визначити необхідну кількість нагелів діаметром d = 12 мм з алюмінієвого сплава Д16Т для симетричного умовно двозрізного з’єднання, яке працює на розтяг від зусилля 175 кН, якщо розміри дерев’яних елементів, які стикують, с = 15 см, а накладок а = 7,5 см (рис. 2).

46. Використовуючи умови задачі № 45, визначити кількість нагелів з склопластика АГ-4С.

47. Використовуючи умови задачі № 45, визначити кількість нагелів діаметром d = 18 мм, якщо вони виконані з деревинношарового пластика.

48. Визначити кількість нагелів з маловуглецевої сталі діаметром d = 14 мм для несиметричного двозрізного з’єднання, яке працює на розтяг від зусилля 150 кН, якщо товщина а для крайніх елементів 7 та 10 см, а середнього – с = 18 см.

49. Використовуючи дані задачі № 48, визначити несучу здатність одного нагеля з склопластика АГ-4С з умови зім’яття крайнього елемента, якщо діаметр нагеля d = 12 мм.

50. Визначити несучу здатність симетричного двозрізного нагельного з’єднання, якщо в ньому використані нагелі з маловуглецевої сталі різних діаметрів 10, 12, 14 мм, кількість яких відповідно дорівнює 2, 6, 2 штук, а розміри дерев’яних елементів с = 175 см, а = 10 см.

51. Визначити несучу здатність симетричного нагельного з’єднання на 10 нагелях діаметром 12 мм з склопластика АГ-4С (рис. 2). Товщина середньої дошки 40 мм, а крайніх – 25 мм.

52. Визначити необхідну кількість нагелів та законструювати симетричне з’єднання з трьох дощок шириною 150 мм і товщиною 32 мм (рис. 2). Нагелі діаметром 16 мм з алюмінієвого сплава Д16-Т, зусилля 122 кН.

53. Визначити несучу здатність з’єднання на 8 нагелях з деревинношарового пластика діаметром 20 мм (рис. 2), товщина середнього і крайніх елементів – 40 мм.

54. Визначити необхідну кількість нагелів з склопластика АГ-4С діаметром 20 мм для з’єднання двох дощок товщиною 40 мм шириною 175 мм. Діюче зусилля – 28 кН.

55. Розрахувати та законструювати з’єднання двох дощок товщиною 40 мм, шириною 225 мм на нагелях з алюмінієвого сплава Д16-Т діаметром 16 мм. Зусилля 36 кН діє під кутом 300 до волокон деревини однієї з дощок.

56. Визначити необхідну кількість нагелів з деревинношарового пластика діаметром 20 мм для з’єднання двох дощок шириною 200 мм і товщиною 40 мм. Діюче зусилля 38 кН.

57. Визначити несучу здатність симетричного з’єднання з трьох дощок на 10 нагелях з деревинношарового пластика діаметром 20 мм (рис. 2). Товщина дощок – 40 мм.

58. Визначити кількість дубових нагелів діаметром 20 мм для несиметричного умовно двозрізного з’єднання, яке працює на розтяг від зусилля 150 кН, якщо товщина а крайніх елементів дорівнює 7 і 10 см, а середнього с = 17,5 см.

Розв’язання: Згідно з БНіП ІІ-25-80 (табл. 17).

кН.

кН.

кН, але не більше

кН.

см. кН.



шт, приймаємо 30 шт.

розділ ііі. балки і прогони


1. Визначити розрахунковий момент опору балки на пластинчастих нагелях, зображеної на рис. 9.



Рис. 9


2. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 9) визначити розрахунковий момент інерції.

3. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 9) знайти максимальні напруження вигину, якщо балка завантажена рівномірно розподіленим розрахунковим навантаженням 0,5 кН/м.

4. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 9) визначити необхідну їх кількість в одному шві на напівврольоті балки, прийнявши наскрізні березові нагелі товщиною 12 мм, довжиною 54 мм.

5. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 9) визначити необхідну величину будівельного підйому.

6. Знайти необхідні розміри нагельного гнізда для пластинчастих нагелів товщиною 12 мм, довжиною 54 мм.

7. Назвати максимально допустиму вологість дерев’яного пластинчастого нагеля.

8. Визначити розрахункову несучу здатність одного березового пластинчастого нагеля ( 12 мм, 54 мм), якщо з’єднання виконано з глухими пластинками. Ширина з’єднуваних брусів 200 мм.

9. Знайти розрахунковий момент опору для балки на пластинчастих нагелях, зображеної на рис. 10.



Рис. 10

10. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 10) визначити розрахунковий момент інерції.

11. Знайти максимальне нормальне напруження від вигину у балки, зображена на рис. 10.

12. Визначити розрахунковий момент інерції для балки, зображеної на рис. 11.



Рис. 11


13. Для балки на пластинчастих нагелях (рис. 11) визначити розрахунковий момент опору.

14. Визначити напруження вигину для балки, зображеної на рис. 12.

15. Знайти переріз прогона з деревини сосни 2-го сорту прольотом l = 6 м, завантаженого рівномірно розподіленим навантаженням 1 кН/м, якщо його опорні кріплення шарнірні. Співвідношення сторін переріза бруса прийняти .

16. Знайти переріз прогона із спарених соснових дощок 2-го сорта, законструйованого за рівномоментною нерозрізною схемою. Співвідношення сторін переріза прогона . Прогон завантажено рівномірно розподіленим навантаженням 1 кН/м, довжина прольотів l = 6 м.

17. Визначити максимальне нормальне напруження вигину у прогонах, завантаженого навантаженням 5 кН/м, переріз якого зображено на рис. 12. Прольот прогона l = 3 м, схема розрізна.



Рис. 12

18. Визначити максимальне напруження вигину прогона прольотом l = 3 м, завантаженого навантаженням 5 кН/м. Переріз прогона прийнято 150 х 200 мм (рис. 12).

19. Визначити максимальне напруження вигину (рис. 12) прогона прольотом l = 2,5 м, завантаженого навантаженням 5 кН/м. Переріз прогона 100 х 200 мм.

20. Визначити максимальне напруження вигину для прогона перерізом 100 х 200 мм, прольотом l = 3,5 м (рис. 12), завантаженого навантаженням 5 кН/м.

21. Для розрізного прогона з сосни перерізом 100 х 200 мм, прольотом 3 м (рис. 12) знайти максимальний з урахуванням деформацій зсуву вигин, якщо рівномірно розподілене навантаження 5 кН/м.

22. Користуючись рис. 12, побудувати епюри нормальних напружень від вигину і зазначити найбільше напружені точки перерізу.

23. Визначити максимальне нормальне напруження балки, показаної на рис. 13, завантаженої навантаженням 5 кН/м. Глибина паза, який ослаблює переріз, дорівнює 5 см.



Рис. 13


24. Визначити максимальне напруження для балки (рис. 13), прийнявши глибину паза 2 см.

25. Визначити максимальне напруження для балки (рис. 13), якщо гли-бина паза дорівнює 5 см, а рівномірно розподілене навантаження 10 кН/м.

26. Балка, підсилена підбалками, завантажена розрахунковим рівномірно розподіленим навантаженням 2 кН/м і тимчасовим навантаженням Р = 3 кН/м (рис. 14). Визначити максимальний згинальний момент у балки.



Рис. 14

27. Балка, підсилена підбалками, завантажена розрахунковим рівномірно розподіленим навантаженням. Знайти максимальний згинальний момент у підбалки (рис. 14) при 2 кН/м, Р = 3 кН/м.

28. Використовуючи умови задачі № 26, визначити мінімально необхідний діаметр соснової колоди 2-го сорту, окантованого на два канти шириною (рис. 15).

29. Визначити мінімально необхідний діаметр соснової колоди 2-го сорту (рис. 15) для балки прольотом 6 м, рівномірно завантаженої навантаженням 2 кН/м, окантованої на два канти шириною .



Рис. 15



Рис. 16


30. Визначити необхідний діаметр колоди для балки прольотом 6 м, якщо 2 кН/м. Переріз колоди 3-го сорту прийняти окантованої на два канти (рис. 15) шириною .

31. Балка прольотом 6 м завантажена навантаженням 2 кН/м. Знайти переріз соснової колоди 2-го сорту, окантованої на 4 канта шириною (рис. 16).

32. Балка прольотом 6 м завантажена рівномірним навантаженням 2 кН/м. Знайти прямокутний переріз балки з соснового бруса 2-го сорту із співвідношенням стороні .

33. Визначити максимальний згинальний момент соснової балки з бруса 3-го сорту перерізом 125 х 175 мм.

34. Визначити максимальний згинальний момент соснової балки з бруса 2-го сорту перерізом 150 х 200 мм.

35. Визначити максимальний згинальний момент соснової балки з колоди 2-го сорту діаметром 200 мм.

36. Визначити максимальний згинальний момент соснової балки з бруса перерізом 125 х 175 мм. Матеріал бруса тополь 2-го сорту.

37. Визначити мінімально необхідну кількість соснових дощок 2-го сорту перерізом 27 х 150 мм (після острожки) для компоновки прямокутного переріза клеєної балки прольотом 6 м. Рівномірно розподілене розрахункове навантаження 2 кН/м. Розрахунок виконати за умови міцності (1 група граничного стану).

38. Розв’язати задачу № 37, якщо нормативне навантаження на балку 1,7 кН/м. Розрахунок виконати за умови деформативності (2 група граничного стану).

39. Визначити розрахунковий момент опору клеєної балки з прямокутним перерізом 150 х 500 мм.

40. Визначити розрахунковий момент опору клеєної балки з прямокутним перерізом 200 х 800 мм.

41. Прямокутний переріз клеєної балки складено з 15 соснових дощок з розмірами 45 х 150 мм кожна (рис. 17,а). Визначити максимальне напруження зсуву у клейовому шві, якщо балка завантажена в середині прольота зосередженого силою Р = 20 кН.

42. Використовуючи умову задачі № 41, визначити максимальне дотичне напруження в деревині балки.

43. Визначити розрахунковий приведений до деревини момент інерції клеєфанерної балки, переріз якої наведено на рис. 17,б. Стінки балки виконані з семишарової фанери товщиною 8 мм; направлення волокон зовнішніх шпонів паралельно осі балки.

44. Для клеєфанерної балки (рис. 17,б) визначити розрахунковий приведений до деревини момент опору перерізу балки.



а)



б)

Рис. 17

45. Визначити необхідний розрахунковий момент опору клеєної балки прольотом 6 м. Рівномірно розподілене розрахункове навантаження 4 кН/м, висота перерізу 50,4 см, матеріал – соснові дошки 2-го сорту товщиною 42 мм.

46. Визначити максимальне нормальне напруження у клеєної балки двотаврового перерізу, якщо розрахунковий згинальний момент дорівнює 150 кНм. Переріз балки зображено на рис. 18.

47. Для клеєної балки (рис. 18) знайти максимальне напруження у клейовому шві, якщо поперечна сила 50 кН, а згинальний момент М = 150 кНм.

48. Яким оптимальним конструктивним відношенням висоти балки до її довжини необхідно користуватися при проектуванні до-



Рис. 18

щатоклеєних балок постійного перерізу? Довжина балки 6 м.

49. Визначити найбільше нормальне напруження у балки з сосни 2-го сорту (рис. 19) прямокутного перерізу 12,5 х 20 см, прольот якої = 5 м, завантаженої рівномірно розподіленим розрахунковим навантаженням 1,4 кН/м і зосередженою силою Р = 2 кН в середині прольота. Переріз балки в середині прольота послаблено отвором 4 см, розміщеним симетрично у площині вигину.



Рис. 19


50. Назвіть прізвище вченого, який запропонував конструювати балки на пластинчастих нагелях.

51. Вважаючи навантаження в задачі № 49 нормативним, визначити найбільший вигин балки з геометричними характеристиками також з задачі № 49.

52. Визначити найбільше напруження у прямокутного бруса (10 х 22,5 см), який розтягує центрально прикладена сила 80 кН і згинає зосереджена сила Р = 4,0 кН прикладена в середині прольота 4 м. Брус симетрично ослаблено наскрізним отвором 4 см, перпендикулярним до площині вигину. Матеріал бруса – сосна 2-го сорту (рис. 20).

53. На якій мінімальній відстані від опор необхідно розміщувати стики прогонів у багатопрольотних нерозрізних балках, щоб мати рівномоментне рішення (довжина і завантаження усіх прольотів однакові)?

54. На якій мінімальній відстані від опор треба розміщувати стики прогонів у багатопрольотних нерозрізних рівномірно завантажених балках, щоб мати рівнопрогинне рішення?




Рис. 20


55. Прямокутна балка на двох опорах з прольотом і висотою завантажена рівномірно розподіленим навантаженням . При якому відношенні максимальні згинальні і сколюючі напруження досягнуть розрахункових величин 15 МПа і 3 МПа?

56. Відповісти на питання задачі № 55 при завантаженні балки в середині прольота зосередженою силою.

57. Підібрати з урахуванням сортамента пиломатеріалів прямокутний переріз вільно обпертої однопрольотної балки довжиною 4 м, завантаженої рівномірно розподіленим нормативним навантаженням 0,30 кН/м2 (від ваги вищерозміщених конструкцій) і тимчасовим сніговим навантаженням Р = 1 кН/м2. Крок балок – 2 м. Граничний вигин . Матеріал – сосна 2-го сорту. На початку прийняти співвідношення сторін .

58. Визначити з урахуванням деформацій зсуву вигин однопрольотної балки прольотом 6 м прямокутного перерізу 12,5 х 20 см, яка працює на вигин від нормативного зосередженого вантажа 6 кН, який прикладено в середині прольота. Матеріал – сосна 2-го сорту.

59. Підібрати з умови міцності переріз однопрольотної балки з колоди прольотом 6 м. Збіг колоди = 0,8 см на один метр. Балка завантажена рівномірно розподіленим розрахунковим навантаженням = 4,8 кН/м. Матеріал колоди – сосна 2-го сорту. Визначити діаметр колоди у верхньому відрубі.

60. Визначити найбільші напруження сколювання, які виникають в од-нопрольотній балці прольотом 6 м прямокутного перерізу 10 х 30 см від дії зосереджених зусиль Р = 20 кН, прикладених на відстані від опор. Матеріал балки – сосна 2-го сорту (рис. 21).



Рис. 21


61. Перевірити стійкість плоскої форми деформування однопрольотної шарнірно обпертої дощатоклеєної балки покриття, яка має прямокутний постійний переріз 17,5 х 180 см і завантажена рівномірно розподіленим навантаженням = 20 кН/м, якщо опорні перерізи балки шарнірно закріплені від повороту відносно поздовжньої осі, а верхня кромка балки розкріплена з площини вигину прогонами, установленими з кроком 3 м. Прольот балки 18 м. Матеріал балки – соснові дошки товщиною 40 мм 2-го сорту.

62. Перевірити стійкість плоскої форми деформування однопрольотної шарнірно обпертої двосхилої дощатоклеєної балки покриття, завантаженої рівномірно розподіленим навантаженням = 21 кН/м, якщо опорні перерізи балки шарнірно закріплені від повороту відносно поздовжньої осі, а верхнє ребро балки розкріплене з площини вигину горизонтальними зв’язками, установленими з кроком 2,5 м. Прольот балки 15 м, розміри її поперечного перерізу на опорі – 15 х 98 см. Ухил верхнього ребра – 10%. Матеріал балки – соснові дошки товщиною 35 мм 2-го сорту.

63. Перевірити стійкість плоскої форми деформування однопрольотної шарнірно обпертої клеєфанерної балки коробчастого перерізу 16 х 120 см з плоскими фанерними стінками товщиною 1 см і дощатоклеєними поясами 14 х 15 см, якщо балка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням = 16 кН/м (рис. 22). Опорні перерізи балки шарнірно закріплені від повороту відносно поздовжньої осі, в верхній пояс розкріплений з площини вигину прогонами установленими з кроком 1,5 м. Прольот балки 12 м. Матеріал поясів – соснові дошки 2-го сорту. Матеріал стінок – березова фанера марки ФСФ сорта В/ВВ. Волокна зовнішніх шпонів фанери направлені уздовж поздовжньої осі балки.

64. Використовуючи умову задачі № 62, перевірити міцність балки по напруженнях сколювання.

65. Використовуючи умову задачі № 62, визначити величину перенапруження балки по напруженнях сколювання.

66. Використовуючи умову задачі № 62, перевірити міцність балки по нормальних напруженнях.

67. Використовуючи умову задачі № 62, визначити відсоток недонапруження балки по нормальних напруженнях вигину.



Рис. 22


68. Використовуючи умову задачі № 63 перевірити міцність фанерної стінки в небезпечному перерізі на дію головних напружень розтягу, якщо вертикальні ребра жорсткості розміщені з кроком 1 м. Зазначте номер відсіка, в якому розміщено небезпечний переріз, якщо нумерацію починають з опорного відсіка (рис. 22).

69. Використовуючи умову задачі № 63, перевірити міцність фанерної стінки (рис. 22) на дію головних напружень розтягу в першому відсіку, якщо вертикальні ребра жорсткості розміщені з кроком 1 м, а нумерація відсіків розпочинається від лівої опори.

70. Використовуючи умови задач № 63 і 68, перевірити міцність фанерної стінки балки на дію головних напружень розтягу в другому відсіку (рис. 22).

71. Використовуючи умови задач № 63 і 68, перевірити міцність фанерної стінки балки на дію головних напружень розтягу в третьому відсіку (рис. 22).

72. Використовуючи умови задач № 63 і 68, перевірити міцність фанерної стінки балки на дію головних напружень розтягу в четвертому відсіку (рис. 22).

73. Використовуючи умову задачі № 63, перевірити стійкість фанерних стінок, якщо вертикальні ребра жорсткості встановлені з кроком 1 м (рис. 22).

74. Використовуючи умову задачі № 63, перевірити стійкість фанерних стінок, якщо зовнішні волокна фанери направлені поперек поздовжньої осі балки, а крок вертикальних ребер жорсткості 1 м (рис. 22).

75. Використовуючи умови задачі № 62, визначити вигин двосхилої балки в середині прольоту з урахуванням деформацій зсуву.

76. Виконавши розрахунок за граничним станом другої групи, визначити висоту дощатоклеєної балки покриття, якщо нормативне рівномірно розподілене навантаження 10,8 кН/м2, прольот балки 6 м, її ширина – 14 см. Матеріал – соснові дошки 2-го сорту товщиною 33 мм.

77. Виконавши розрахунок за граничним станом першої групи, визначити висоту однопрольотної шарнірно обпертої дощатоклеєної балки прольотом 12 м, симетрично армованої у розтягнутій і стиснутій зонах сталевими арматурними стержнями. Балка завантажена рівномірно розподіленим розрахунковими навантаженням = 12 кН/м. Для розрахунків прийняти коефіцієнт армування 1,5%, ширину балки 17,5 см, матеріал – соснові дошки товщиною 40 мм 2-го сорту (рис. 23).



Рис. 23

78. За умови міцності деревини (1 група граничного стану) визначити необхідну висоту однопрольотної шарнірно обпертої дощатоклеєної балки з паралельними поясами, якщо рівномірно розподілене розрахункове навантаження на балку = 10,5 кН/м, прольот балки 9 м, її ширина – 12,5 см, матеріал – соснові дошки 1-го сорту товщиною 42 мм.

79. За умови жорсткості (2 група граничного стану) визначити висоту дощатоклеєної однопрольотної балки перекриття, якщо рівномірно розподілене нормативне навантаження 9,25 кН/м2, прольот балки 9 м, ширина перерізу 12,5 см, матеріал – соснові дошки 2-го сорту толщиною 42 мм.

80. Визначити вигин консольної ділянки дощатоклеєної балки (рис. 24) з урахуванням деформації зсуву, якщо балка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням = 15 кН/м. Розміри поперечного перерізу балки 14,0 х 90 см, матеріал – соснові дошки 2-го сорту товщиною 45 мм.



Рис. 24


81. Використовуючи умову задачі № 80, визначити вигин балки з урахуванням деформації зсуву в середині прольота (рис. 24).

82. Використовуючи умову задачі № 80, визначити величину максимального нормального напруження вигину в балки (рис. 24).

83. Дощатоклеєна двосхила балка шарнірно обперта на два стояки, перекриває прольот 12 м і має консольні ділянки (рис. 25) з вильотом 3 м. Верхня кромка балки розкріплена із площини вигину прогонами з кроком 1,5 м, балка має схил і = 0,1 і завантажена рівномірно розподіленим навантаженням = 15 кН/м. Визначити мінімальну висоту поперечного перерізу балки над опорою, якщо ширина перерізу b = 18,0 см. Матеріал балки – соснові дошки 2-го сорту товщиною 33 мм.

84. Використовуючи умову задачі № 83, визначити на якій відстані від опори розміщений розрахунковий переріз балки, якщо її висота над опорою дорівнює 39,6 см (рис. 25).



Рис. 25


85. Використовуючи умову задачі № 83 і вважаючи, що балка має постійний переріз 18,0 х 90 см, визначити вигин консольної ділянки балки з урахуванням деформації зсуву.

86. Перевірити міцність криволінійної шарнірно обпертої дощатоклеєної балки (рис. 26) з постійною висотою поперечного перерізу, завантаженої рівномірно розподіленим навантаженням = 20 кН/м, на радіальні напруження розтягу. Прольот балки 12 м, поперечний переріз 18,0 х 100 см, радіус кривизни геометричної осі на криволінійній ділянці балки 20,5 м. Матеріал – соснові дошки 2-го сорту товщиною 25 мм.



Рис. 26


87. Використовуючи умову задачі № 86, визначити найбільші радіальні напруження розтягу у балки (рис. 26) з прольотом 9 м, поперечним перерізом 14 х 85 см, з радіусом кривизни геометричної осі криволінійної ділянки 12 м. Матеріал балки – соснові дошки 1-го сорту товщиною 34 см.

88. З розрахунку за граничними станами 1-ї групи визначити необхідну висоту однопрольотної шарнірно-обпертої дощатоклеєної балки, якщо рівномірно розподілене навнатаження на балку = 12,15 кН/м, балка має прольот 6 м, ширину поперечного перерізу см, матеріал – соснові дошки 2-го сорту товщиною 35 мм.

Розв’язання: 1. Перевірка на міцність за нормальними напруженнями:

.

Згідно з табл. 3 п. 1 БНіП ІІ-25-80 для сосни 2-го сорту розрахунковий опір МПа. Коефіцієнт умов роботи (табл. 8 БНіП), коефіцієнт , який залежить від висоти перерізу 1 (табл. 7 БНіП).

см.

2. Перевірка на міцність за напруженнями зсуву

або ,

де = 1,5 МПа згідно з табл. 3 п. 5,б БНіП ІІ-25-80.



м,

де т = 0,6 – коефіцієнт, що враховує можливі непроклеї у швах.

З урахуванням товщини дощок висота перерізу балки буде такою:

см > 50 см.

89. Визначити за граничним станом 1-ї групи необхідну висоту однопрольотної шарнірно обпертої дощатоклеєної балки прольотом 9 м, навантаженої рівномірно розподіленим розрахунковим навантаженням = 10 кН/м. Балка підсилена сталевою арматурою з коефіцієнтом армування %. Ширина балки см, матеріал – соснові дошки довщиною після стругання мм 3-го сорту (рис. 27).

Розв’язання:

1. Визначення центра ваги перерізу:



де .



Рис. 27

2. Визначення геометричних характеристик перерізу:

Приведений до деревини момент інерції



приведений до деревини статичний момент

;

приведений до деревини момент опору

; .

3. Перевірка міцності за нормальними напруженнями:

; ;



см.

Тут кг/см2; 0,98; .

З урахуванням товщини дощок см маємо см.

4. Перевірка міцності за дотичними напруженнями:

; .

.

.



см < 56 см.

Таким чином, необхідна висота дощекоклеєної армованої одинарною арматурою балки см.

90. Використовуючи умови задачі № 89, визначити з розрахунку за граничним станом 2-ї групи висоту дощатоклеєної армованої балки покриття, якщо нормативне рівномірно розподілене навантаження 8,9 кН/м2 (рис. 27).

Розв’язання:

; .

Ураховуючи, що ,

будемо мати

=

см.

З урахуванням товщини дощок см маємо

см.

91. Визначити найбільший відносний вигин консольної жорстко защемленої балки довжиною 3 м (рис. 28) змінної висоти, навантаженої рівномірно розподіленим навантаженням = 15 кН/м, з урахуванням деформацій зсуву. Поперечний переріз кінця консолі 17,5 х 17,5 см, схил верхньої кромки – 0,1.



Рис. 28


Розв’язання:

см.

Згідно з табл. 3 додатка 4 БНіП ІІ-25-80

.

.

.

см.

см4.

см.

.

Відповідь: .

92. Виконати розрахунок спрощеного покриття дерев’яної будівлі за такими даними:

- покрівля тепла рулонна по подвійному дощатому настилу, спарених багапрольотних прогонах та двосхилих клеєфанерних балках прольотом м;

- крок балок ^ В = 4 м;

- ухил покрівлі і = 1:12;

- сніговий район – ІІІ (1 кН/м2).

Для визначення відстані між прогонами покриття знайдемо довжину похилої частини балки АВ при ухилі покрівлі і = 1:12 (рис. 29).



Рис. 29 – До визначення відстані між прогонами


м.

м.

За отриманим розміром АВ приймає відстань між прогонами м (7,526 : 6 = 1,25 м).

92.1. Розрахунок подвійного дощатого настилу будівельного виготовлення.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Схожі:

Вступ iconМодуль а заняття №1 Вступ. Предмет, завдання й методи науки про мову
Кочерган М. П. Вступ до мовознавства : підручник. / М. П. Кочерган. – К. Вц „Академія”, 2008. – с. 7 – 16
Вступ iconДокументи
1. /Вступ до метаф_зики/вступ до метаф_зики Зм_ст.doc
2. /Вступ...

Вступ iconДокументи
1. /Вступ до метаф_зики/вступ до метаф_зики Зм_ст.doc
2. /Вступ...

Вступ iconГрабко В. В. Вінницький національний технічний університет Вступ
Вступ. Відомо, що в процесі експлуатації ізоляція обмоток електричних машин під дією температури втрачає свої властивості, внаслідок...
Вступ iconЗміст вступ
Вступ
Вступ iconПрограма навчальної дисципліни «Вступ до фаху»
«Вступ до фаху» є складовою циклу професійної та практичної підготовки, яка входить до навчального плану підготовки студентів напрямку...
Вступ iconРобоча програма з навчальної дисципліни " Вступ до перекладознавства " для студентів ІІ курсу інституту мов світу зі спеціальності "Прикладна лінгвістика" (заочна форма навчання)
Теоретичний курс «Вступ до перекладознавства» є частиною курсу професійно-орієнтованих дисциплін, який присвячено провідним аспектам...
Вступ iconРобоча програма з навчальної дисципліни «Вступ до перекладознавства» для студентів 2 курсу інституту мов світу зі спеціальності "Переклад" (за вимогами кредитно-трансферної системи)
Дисципліна «Вступ до перекладознавства» є частиною курсу професійно-орієнтованих обов’язкових дисциплін, який присвячено провідним...
Вступ iconКонспект лекцій з дисципліни " Вступ до спеціальності"
Конспект лекцій з дисципліни «Вступ до спеціальності» (для студентів 1 курсу спеціальності 050100 "Економіка підприємства") Авт....
Вступ iconФ. В. Стольберг конспект лекцій з дисципліни «вступ до фаху»
Конспект лекцій з дисципліни «Вступ до фаху» ( для студентів 1-го курсу денної форми навчання напряму підготовки 040106 «Екологія,...
Вступ iconРобоча програма та методичні вказівки з дисципліни " Вступ до вищої освіти" для студентів заочного факультету, які навчаються за напрямом
Навчальна дисципліна "Вступ до вищої освіти" є вибірковою (за вибором навчального закладу) І входить до циклу дисциплін професійно-практичної...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи