3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment.

Transkript

1 UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik Uppgifter Stålkonstruktion 1. Bestäm tvärsnittsklass för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S275. Tvärsnittets totala höjd är 900 mm och bredd 400 mm. Flänsplåtarna är 20 mm tjocka och livplåten 10 mm. Balken är endast påverkad av moment. Svar: Tvärsnittsklass 3 2. Bestäm tvärsnittsklass för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S355. Balkens totala höjd är 1000 mm och bredd 250 mm. Flänsplåtarna är 18 mm tjocka och livplåten 12 mm. Balken är endast påverkad av moment. Kälsvetsarna mellan liv och fläns har a-måttet 5 mm. Svar: Tvärsnittsklass 2 3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment. Svar: Tvärsnittsklass 1 4. Bestäm tvärsnittsklass för ett rör i stålkvalitet S275 om ytterdiamentern är 120 mm och godstjockleken 10 mm. Svar: Tvärsnittsklass 1 5. Bestäm tvärsnittsklass för ett rör i stålkvalitet S355 om ytterdiametern är 700 mm och godstjockleken 15 mm. Svar: Tvärsnittsklass 3 6. Bestäm böjmomentkapacitet i vek och styv riktning för ett plattstål 4x20 mm i stålkvalitet S235. Svar: Styv riktning M Rd = 94 Nm, Vek riktning M Rd = 18 Nm 7. Bestäm böjmomentkapacitet i vek och styv riktning för balk med profil HEA140 i stålkvalitet S275. Svar: Styv riktning M Rd = 47 knm, Vek riktning M Rd = 23 knm 8. Bestäm böjmomentkapacitet i vek och styv riktning för balk med profil HEB240 i stålkvalitet S275. Svar: Styv riktning M Rd = 288 knm, Vek riktning M Rd = 137 knm 9. Bestäm momentkapaciteten i vek och styv riktning för en HEB 500 i kvalitet S275. Svar: Styv riktning M Rd = 1350 knm och vek riktningm Rd = 354 knm

2 10. Bestäm momentkapaciteten i vek och styv riktning för en IPE 400 i kvalitet S355. Svar: Styv riktning M Rd = 465 knm och vek riktningm Rd = 81 knm 11. Bestäm böjmomentkapaciteten för en balk av VKR 100x100x4-profil i stålkvalitet S355. Vippning är förhindrad. 12. Svar: M Rd = 19 knm 13. Bestäm böjmomentkapacitet för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S275. Tvärsnittets totala höjd är 900 mm och bredd 400 mm. Flänsplåtarna är 20 mm tjocka och livplåten 10 mm. Balken är endast påverkad av moment. Svar: Styv riktning M Rd = 2200 knm, Vek riktning M Rd = 290 knm 14. Bestäm böjmomentkapacitet för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S355. Tvärsnittets totala höjd är 1000 mm och bredd 250 mm. Flänsplåtarna är 18 mm tjocka och livplåten 12 mm. Balken är endast påverkad av moment. Svar: Styv riktning M Rd = 2170 knm, Vek riktning M Rd = 130 knm 15. Bestäm tvärkraftskapacitet för ett plattstål 4x20 mm i stålkvalitet S Bestäm tvärkraftskapaciteten för ett plattstål 10x30 mm i kvalitet S Bestäm tvärkraftskapacitet för ett plattstål 12x80 mm i stålkvalitet S Bestäm tvärkraftskapacitet för en rundstång 20 mm i stålkvalitet S Bestäm tvärkraftskapaciteten för en balk med profil HEA140 i stålkvalitet S Bestäm tvärkraftskapaciteten för en balk med profil HEB240 i stålkvalitet S Bestäm tvärkraftskapaciteten för en balk med profil IPE400 i stålkvalitet S355. Svar: V Rd = 10 kn Svar: V Rd = 40 kn Svar: V Rd = 130 kn Svar: V Rd = 42 kn Svar: V Rd = 160 kn Svar: V Rd = 520 kn Svar: V Rd = 870 kn

3 22. Bestäm tvärkraftskapaciteten för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S275. Tvärsnittets totala höjd är 900 mm och bredd 400 mm. Flänsplåtarna är 20 mm tjocka och livplåten 10 mm. Svar: V Rd = 1050 kn 23. Bestäm tvärkraftskapacitet för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S355. Tvärsnittets totala höjd är 1000 mm och bredd 250 mm. Flänsplåtarna är 18 mm tjocka och livplåten 12 mm. Svar: V Rd = 1720 kn 24. Bestäm tvärkraftskapacitet för en svetsad I-balk med total höjd 1000 mm och bredd 300 mm. Flänstjocklek 20 mm och livtjocklek 12 mm. stålkvalitet S275. Svar: V Rd = 1510 kn 25. Bestäm tvärkraftskapacitet för en svetsad I-balk med total höjd 1600 mm och bredd 300 mm. Flänstjocklek 15 mm och livtjocklek 10 mm. stålkvalitet S275. Svar: V Rd = 1050 kn 26. Bestäm tvärkraftskapacitet för en svetsad I-balk med total höjd 4000 mm och bredd 500 mm. Flänstjocklek 40 mm och livtjocklek 20 mm. Svets mellan fläns och liv har a-måttet 5 mm. Stålkvalitet S275. Svar: V Rd = 4210 kn 27. Bestäm tvärkraftskapacitet för en svetsad I-balk med total höjd 4000 mm och bredd 500 mm. Flänstjocklek 40 mm och livtjocklek 20 mm. Svets mellan fläns och liv har a-måttet 5 mm. Stålkvalitet S355. Svar: V Rd = 4780 kn 28. En konsol av plattstål med längden 1,2 m är i yttre änden påverkad av en vertikal dimensionerande punktlast på 240 N. Plattstålet har bredden 60 mm och utförs i kvalitet S275. Bestäm lämplig tjocklek på plattstålet. Svar: t = 30 mm 29. Bestäm lämplig HEA-profil i stålkvalitet S275 för en fritt upplagd balk med den teoretiska spännvidden 8,6 m. Den är belastad med den dimensionerande lasten 25,0 kn/m inklusive egentyngd. Vippning är förhindrad. Svar: Väljer HEA260

4 30. Bestäm lämplig HEA-profil i stålkvalitet S275 för en fritt upplagd balk med den teoretiska spännvidden 16,5 m. Den är belastad med den dimensionerande lasten 44 kn/m inklusive egentyngd. Vippning är förhindrad. Svar: Väljer HEA Bestäm lämplig IPE-profil i stålkvalitet S275 för en fritt upplagd balk med den teoretiska spännvidden 10,0 m. Den är belastad med den dimensionerande lasten 32 kn/m inklusive egentyngd. Vippning är förhindrad. Svar: Väljer IPE Bestäm lämplig HEA-profil i stålkvalitet S275 för en fritt upplagd balk med den teoretiska spännvidden 6,0 m. Den är belastad med den dimensionerande lasten 30,0 kn/m inklusive egentyngd och balken belastas i sin veka riktning. Vippning är förhindrad. 33. Bestäm dragkraftskapacitet för ett stag av plattstål 4x20 mm i stålkvalitet S235. Svar: Väljer HEA280 Svar: N Rd = 18 kn 34. Bestäm dragkraftskapacitet för ett stag av rundstål med diametern 10 mm i stålkvalitet S275. Svar: N Rd = 26 kn 35. Bestäm dragkraftskapacitet för ett stag av rundstål med diametern 20 mm i stålkvalitet S235. Svar: N Rd = 73 kn 36. Bestäm dragkraftskapacitet för ett stag av plattstål 12x80 mm i stålkvalitet S235. Staget är förankrat med skruvförband med en längsgående rad försvagande hål med diameter 22 mm. Svar: N Rd = 225 kn 37. Bestäm dragkraftskapacitet för ett plattstål 15x80 mm i stålkvalitet S235. Plattstålet är försvagat av två hål med diametern 17 mm. Svar: N Rd = 225 kn 38. Bestäm dragkraftskapaciteten för en stång med L-profil L 50x50x5 i stålkvalitet S235. Svar: N Rd = 112 kn 39. Dimensionera ett stag med den dimensionerande dragkraften 32,0 kn. Staget ska utföras av kvadratisk fyrkantsprofil i stålkvalitet S355. Svar: Väljer fyrkantprofil 10x10 mm

5 40. Dimensionera ett stag med den dimensionerande dragkraften 30,0 kn. Staget ska utföras av plattstål i stålkvalitet S355. Svar: Väljer plattstång 18x5 mm 41. Dimensionera ett stag med den dimensionerande dragkraften 32,0 kn. Staget ska utföras av rundstål i stålkvalitet S355. Svar: Väljer rundstång med diameter 11 mm 42. Dimensionera ett stag med den dimensionerande dragkraften 50,0 kn. Staget ska utföras av T-profil i stålkvalitet S355. Svar: Väljer T 30x Dimensionera ett stag med den dimensionerande dragkraften 50,0 kn. Staget ska utföras av liksidig vinkelstång i stålkvalitet S355. Svar: Väljer L 25x25x3 44. Bestäm tryckkraftskapaciteten för ett stag av plattstål 4x20 med längd 500 mm i stålkvalitet S235. Staget är ledat infäst i båda ändar och fri att knäcka i vek riktning. Svar: N Rd = 0.7 kn 45. Bestäm tryckkraftskapaciteten för ett stag av L-profil L 50x50x5 och längd 500 mm i stålkvalitet S235. Staget är ledat infäst i båda ändar. Svar: N Rd = 10 kn 46. Bestäm tryckkraftskapaciteten för en pelare av UPE 120-profil i stålkvalitet S355. Pelaren är fast inspänd i nedre änden och ledad i toppen och dess längd är 3,6 m. Svar: N Rd = 33 kn 47. Bestäm tryckkraftskapaciteten för en pelare av HEB 160 i stålkvalitet S275 som är 4,2 m lång och kan anses vara ledat infäst i båda ändpunkterna. Svar: N Rd = 717 kn 48. Bestäm tryckkraftskapaciteten för en tryckt stång i ett fackverk. Stången utförs av L 100x100x12 i stålkvalitet S235 och kan anses vara ledad i båda ändar och har längden 2,6 m. Svar: N Rd = 205 kn 49. Bestäm tryckkraftskapaciteten för en pelare av VKR 100x100x5 i stålkvalitet S355. Pelaren är fast inspänd i båda ändar och har längden 5,5 m. Svar: N Rd = 204 kn

6 50. Bestäm tryckkraftskapaciteten för en pelare av varmformat rör med ytterdiameter 200 mm och godstjocklek 20 mm. stålkvalitet S355. Pelaren är leded i båda ändar och har längden 5,2 m. Svar: N Rd = 249 kn 51. Dimensionera ett 500 mm långt stag med den dimensionerande tryckkraften 8 kn. Välj kvadratisk fyrkantprofil och stålkvalitet S355. Svar: Väljer fyrkantprofil 4 mm 52. Dimensionera ett 500 mm långt stag med den dimensionerande tryckkraften 10 kn. Välj rundstång och stålkvalitet S355. Svar: Väljer fyrkantprofil 14 mm 53. Dimensionera ett 500 mm långt stag med den dimensionerande tryckkraften 10 kn. Välj kvadratisk plattstång och stålkvalitet S355. Svar: Väljer 15x5 mm 54. Dimensionera ett stag med den dimensionerande tryckkraften 20 kn och knäcklängd 750 mm. Välj T-stång och stålkvalitet S355. Svar: Väljer T 30x Dimensionera ett stag för tryckkraften 20 kn, knäcklängd 750 mm av liksidig vinkelstång och stålkvalitet S355. Svar: Väljer L 30x30x4 56. Dimensionera en pelare ledad i båda ändar med längd 3.0 m och dimensionerande tryckkraft 300 kn. Välj HEA-tvärsnitt och stålkvalitet S355. Svar: Väljer HEA Dimensionera en pelare fast inspänd i foten och ledad i toppen med längd 3.5 m för den dimensionerande tryckkraften 450 kn. Välj HEB-tvärsnitt och stålkvalitet S355. Svar: Väljer HEB Dimensionera en pelare fast inspänd i foten och fri i toppen, längd 3.0 m för den dimensionerande tryckkraften 350 kn. Välj HEB-tvärstnitt och stålkvalitet S355. Svar: Väljer HEB Dimensionera en pelare med längd 3.2 m för den dimensionerande tryckkraften 550 kn. Pelaren kan antas vara fast inspänd i foten och ledad i toppen i vek riktning medan i styv riktning är toppen fri. Välj HEA-tvärsnitt och stålkvalitet S355. Svar: HEB 160

7 60. En pelare med en dimensionerande last på 950 kn skall utföras av HEA-profil i stålkvalitet S275. Pelaren är fast inspänd i botten och fri i toppen och har längden 4,00 m. Knäckning i svaga riktningen är förhindrad. Bestäm lämplig profil. Svar: Väljer HEA En pelare med en dimensionerande last på 950 kn skall utföras av UPE-profil i stålkvalitet S355. Pelaren är fast inspänd i båda ändar och har längden 4,40 m. Knäckning i svaga riktningen är förhindrad. Bestäm lämplig profil. Svar: Väljer UPE En pelare med en dimensionerande last på 300 kn skall utföras av rör varmformat rör i stålkvalitet S355. Pelaren är fast inspänd i botten och ledad i toppen och har längden 6,0 m. Bestäm lämpligt rör. Välj bland 100/80, 125/100 och 140/112 (ytterdiameter/innerdiameter). Svar: Väljer 125/ En pelare som är 4,2 m lång med profil HEB 160 och stålkvalitet S275 är belastad med en dimensionerande last N Ed = 550 kn. Hur mycket utbredd last på grund av vind kan pelaren utsättas för i styv riktning om den antas vara ledat infäst i båda ändpunkterna och stagad i vek riktning. Svar: q Ed 14 kn/m 64. En pelare i en vägg är belastad med en dimensionerande normalkraft på N Ed = 200 kn och en jämnt utbredd last q Ed = 5.0 kn/m skall utföras av HEA-profil i stålkvalitet S355. Pelaren är ledad i båda ändar och har längden 6,0 m och är stagad i vek riktning. Bestäm lämpligt tvärsnitt på pelaren. Svar: Väljer HEA160 En pelare i en vägg är belastad med en dimensionerande normalkraft på N Ed = 120 kn och en jämnt utbredd last q Ed = 2.0 kn/m skall utföras av VKR-profil i stålkvalitet S275. Pelaren är fast inspänd i botten och ledad i toppen, har längden 6,5 m och är stagad i vek riktning. Bestäm lämpligt tvärsnitt på pelaren. Svar: Väljer VKR 150x150x En pelare i en vägg är belastad med en dimensionerande normalkraft på N Ed = 260 kn och en jämnt utbredd last q Ed = 6.0 kn/m skall utföras av VKR-profil i stålkvalitet S275. Pelaren är fast inspänd i botten och ledad i toppen, har längden 6,5 m och är stagad i vek riktning. Bestäm lämpligt tvärsnitt på pelaren. Svar: Väljer VKR 200x200x10