8247
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
- из условия обеспечения местной устойчивости: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
bef |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 29,3; |
|||||||||||||
|
0,5 |
|
E |
|
= 0,5 |
|
|
|
E Wr |
|
c |
|
|
|
= 0,5 |
|
20600 5483,25 1,0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mmax |
n |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
tf |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1315,98 102 |
1,0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
- из условия наиболее конструктивных границ по ширине |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
bf |
|
= |
|
|
|
|
|
h, т.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1 |
|
|
|
1 |
3 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
∙ =в) |
3 |
∙103,2 = 34,4 см > |
> |
5 |
∙ = |
5 |
∙103,2 = 20,64см; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
при назначении толщины поясных листов должно выпол- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Из |
|
|
|
|
|
≤ 3∙ |
|
|
|
|
= 3∙0,8 = 2,4 см |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
няться условие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
условия |
|
наиболее конструктивных границ по ширине |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
среднее значение |
|
|
= |
|
|
|
|
∙t f= |
|
|
∙103,2f f |
= 25,8см |
. При этом требуемая |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
толщина поясных листов |
= A |
|
|
|
b |
=41,9 25,8=1,63 см(полученное |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
значение |
|
по формуле округляется до ближайших значений толщин |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
листов |
сортамента). |
Учитывая листовой сортамент толщину полки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
балки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bf |
= 1,6f |
смf |
|
|
|
или |
|
= 1,8см |
. Принимаем |
= |
||||||||||||||||||||||
|
можно принять |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
1,6см |
. Ширина пояса. |
|
|
|
|
|
= A |
|
|
t |
|
|
|
=41,9 1,6=26,2 см . |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Окончательно ширину пояса принимается |
|
|
|
|
(кратно |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
всем требованиям п.11. |
|
|
|
|
|
|
× |
|
= 28×16 см |
удовлетворяют |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2см). Принятые размеры пояса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 28 см |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
12. Выполняется проверка местной устойчивости пояса балки |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bef |
|
Ryf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ryf |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λ |
=0,5 |
|
; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
tf |
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
uf |
|
|
|
|
|
σc |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Где |
|
|
|
|
- свес полки балки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
(28 − 0,8) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
= 13,6см, |
|
|
|
|
|
||||||||
– напряжение в сжатом поясе, определяется по формуле:
= |
∙ |
= |
1315,98∙10 ∙1,0 |
= 22,76 кН⁄см , |
∙ |
5783,25∙1,0 |
31
Здесь – момент сопротивления сечения нетто для сжатого пояса сечения относительно оси «х».
|
13,6 |
|
24 |
|
|
|
24 |
|
||
|
|
|
|
|||||||
λf = |
|
|
|
0,29 λuf =0,5 |
|
0,52; |
||||
1,6 |
20600 |
22,76 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
13.Определяются значения линейных нагрузок на балку перекрытия с учетом фактического собственного веса балки:
- нормативное значение, включающее постоянные и временные длительные нагрузки (пониженное значение):
qdfn =(gсвn +gadn ) a+m0=(7,15+1,0) 6+153,2 10-2=50,5 кН
м
- расчетное значение:
qf =(gсв+ga ) a+ f ,св m0=(8,23+1,0) 6+1,05 153,2 10-2=72,6 кН
м
где –расчетное значение временной нагрузки на перекрытие, кН/м², определяется по формуле:
|
– масса |
= |
, |
∙ = 1,2∙3,0 = 3,6 кН/м , |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одного погонного метра балки: |
|
|
|
||
|
–=площадь∙ ∙ |
= 1,15∙169,6∙10 ∙7850 = 153,2 кг⁄м |
; |
||||
где |
|
поперечного сечения балки, |
см |
, |
|||
= ∙ |
+2∙ |
∙ = 0,8∙100+2∙28∙1,6 = 169,6 см |
|
||||
=7850 кг⁄м – плотность стали;
=1,15 – коэффициент, учитывающий конструктивные элементы балки (ребра жесткости и т.п.).
14.Максимальные расчетные значения изгибающего момента
ипоперечной силы соответственно определяются по формулам:
|
= |
∙ |
|
= |
|
72,6∙12,0 |
= 1306,8 |
кН∙м, |
|
, |
8 |
|
|
|
8 |
||||
|
|
|
|
∙ |
|
72,6∙12,0 |
|
||
, |
= |
2 |
|
= |
2 |
= 435,6 |
кН |
||
15. Определяются геометрические характеристики сечения
балки:
- момент инерции относительно оси «х»:
32
|
t |
w |
h3 |
|
|
|
hw+tf |
2 |
|
0,8 1003 |
100 1,6 |
|
2 |
|||
I= |
|
w |
+2 b |
f |
t |
f |
|
|
|
|
|
2 28 1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
12 |
|
|
|
2 |
|
12 |
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
297892 см4;
-момент сопротивленияотносительнооси«х»:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
2∙ |
|
= |
2∙297892 |
|
= 5773 см , |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
где |
|
- высота сечения |
|
|
|
|
|
|
103,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
балки, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
= +2∙ |
|
|
|
= 100+2∙1,6 = 103,2см |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
статический момент полусечения: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
t |
w |
h2 |
|
|
|
|
|
|
hw+tf |
|
|
|
|
0,8 1002 |
|
|
|
100 1,6 |
4 |
|||||||||||||||||||||||
S= |
|
|
|
w |
+bf tf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28 1,6 |
|
|
|
|
3275,84 см |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
8 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
16. Производится расчет на прочность балки в сечении с мак- |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
симальным изгибающим моментом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
∙ |
|
|
|
= |
|
|
1306,8∙10 ∙1,0 |
= 0,95 < 1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
17. Производится∙ ∙ |
|
|
|
5773 ∙24∙1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проверка прочности балки в сечении с мак- |
|
||||||||||||||||||||
симальной поперечной силой (условие среза на опоре) по формуле: |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
∙ |
∙ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
435,6∙3275,84∙1,0 |
|
= 0,35 < 1 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
18. |
|
∙ |
∙ |
|
|
297892 ∙0,8∙0,58∙24∙1,0 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производится проверка жесткости балки: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
1 |
|
f |
|
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
540 |
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
где |
|
- относительный прогиб балки от нагрузки: |
1 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
5∙ |
|
∙ |
∙ |
= |
5∙50,5∙10 |
∙120 ∙1,0 |
= |
|
, |
|
|||||||||||||||||||||||
балки. |
|
|
|
|
|
|
|
384 ∙ |
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
384 ∙20600 ∙297892 |
540 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
19. |
|
Производится |
|
|
проверка |
местной устойчивости стенки |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Приведенная гибкость стенки определяется по формуле:
33
|
|
|
|
hef |
|
Ry |
|
100 |
|
24 |
|
||
|
λ |
w |
= |
|
|
4,27, |
|||||||
|
t |
w |
|
E |
|
0,8 |
20600 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где = |
= 100 см |
|
|
|
|
|
|||||||
Так как 4,27 3,5,то необходимо проверить местную устойчивость стенки по методике СНиП [ 2]. Указанная проверка в настоящихпримерах с целью сокращения объема работы не производится.
20. Выполняется расстановка поперечных ребер жесткости
балки.
В работе принимаются парные ребра жесткости.
Установка промежуточных поперечных ребер жесткости не-
обходима, т. к. 4,27 3,2(при отсутствии подвижной нагрузки).
Предельное расстояние между промежуточными поперечными ребрами жесткости определяется по формуле:
, = 2∙ = 2∙100 = 200 см.
Требуемое количество шагов ребер жесткости:
1200
=, = 200 = 6
Принимаем |
|
. Количество парных промежуточных ребер |
|||||||
между |
|
= −1 = 6− 1 = 5 |
|
|
|
|
|||
жесткости |
|
|
= 6 |
(пять пар ребер). При этом расстояние |
|||||
|
ребрами |
|
. |
|
принимается |
= ⁄ |
= 1200⁄6 = |
||
|
жесткости |
|
|
||||||
Назначаются |
|
|
|
|
|
|
|||
200 см ≤ |
|
, = 200смразмеры парных промежуточных поперечных |
|||||||
ребер жесткости. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ширина ребра жесткости определяется по формуле: |
|||||||||
Ширина≥ |
|
+25 мм = |
1000 |
+25 = 58,3мм, |
|
||||
30 |
30 |
|
|||||||
5мм). |
|
|
ребра жесткостипринимается |
= 60 мм |
|||||
|
|
|
|
(кратно |
|||||
Толщина ребра жесткости определяется по формуле:
t |
r |
2 b |
r |
Ry |
2 60 |
|
24 |
|
4,1 |
см. |
E |
20600 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
34 |
= 6мм |
|
Толщина ребра жесткости принимается |
(в соответ- |
|
ствии с сортаментом листовой стали). |
|
Все проверки принятого сечения удовлетворяются. Принятое сечение сварной балки приведено на рис. 3.2.
Проверка общей устойчивости балок перекрытия в данном примере не производится, так как общая устойчивость балок обеспечивается жесткостью монолитного железобетонного перекрытия.
Рис. 3.2 Принятое сечение составной сварной балки
35
Список использованных источников
1.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* / Минрегион России. – М.: ОАО
«ЦПП», 2011 – 80 с.
2.СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*/ Минрегион России. – М.: ОАО
«ЦПП», 2011 – 172 c.
3.ГОСТ Р 54257 – 2010. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования. – М.: Стандартинформ, 2011 – 14 с.
4.Архитектура промышленных предприятий, зданий и сооружений / В.А. Дроздов, Л.Ф. Гольденгерш, Е.С. Матвеев и др.; Под общ. ред. Н.Н. Кима. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990.
-638 с.:ил. - ( Справочник проектировщика ).
5.Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С. Веденикова. - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 760 с.: ил.
6.Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; под ред. Ю.И. Кудишина. - 10-е изд., стер. - М.: Издательский центр
«Академия», 2007. - 688 с.
7.Металлические конструкции. В 3 т. Т.1. Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. - М.: Высш. шк., 1997. - 527 с.: ил.
8.Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: Учеб. пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 431 с.: ил.
9.И.В. Молев. Стальные конструкции промышленных площадок. В 5ч. Методические указания к выполнению расчетнографической работы по курсу «Металлические конструкции» для специализации290301 -«Исследование и проектирование зданий и сооружений»профиль «Металлические конструкции» ). - Нижний Новгород, ННГАСУ, 2001.
10.А.И. Колесов, Б.С. Поликарпов. Стальная рабочая площадка промздания. Компоновка, конструирование и расчет несущих элементов: Учебное пособие. - Н. Новгород: ННГАСУ, 1998. - 91с.
|
|
36 |
|
|
|
Приложение 1 |
|
|
|
Типы перекрытий |
|
|
|
|
|
Номер типа |
Схема |
Элементы перекрытия |
|
перекрытия |
|||
|
|
||
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1. Пол t=80 мм, γ =1500 кг/м³ |
|
|
|
2. Выравнивающая стяжка из цементно- |
|
|
|
песчаного раствора t=25 мм, |
|
|
|
γ =1800 кг/м³ |
1 |
3. Железобетонная |
пустотная |
плита |
|
св = 320кг⁄м |
|
|
4.Каркасные перегородки св = 120кг⁄м
5.Подвесной потолок и инженерное оборудование св = 30кг⁄м
1.Пол t=80 мм, γ =1500 кг/м³
2.Выравнивающая стяжка из цементнопесчаного раствора t=25 мм, γ =1800 кг/м³
2 |
3. Монолитная ж/б плита t=160 мм, γ =2500 |
|
кг/м³ |
||
|
4.Каркасные перегородки св = 120кг⁄м
5.Подвесной потолок и инженерное обору-
дование св = 30кг⁄м
1.Пол t=100 мм, γ =1500 кг/м³
2.Выравнивающая стяжка из цементнопесчаного раствора t=25 мм, γ =1800 кг/м³
3 |
3. Железобетонная ребристая плита св = |
150кг⁄м
4.Подвесной потолок и инженерное оборудование св = 50кг⁄м
1.Пол t=100 мм, γ =1500 кг/м³
2.Выравнивающая стяжка из цементнопесчаного раствора t=25 мм, γ =1800 кг/м³
3.Монолитная ж/б плита t=200 мм,
4 |
γ =2500 кг/м³ |
|
|
|
|
4. |
Перегородки |
из |
силикатного |
|
5. |
св = 250кг⁄м |
|
|
|
ча |
Подвесной потолок и инженерное обору- |
||
|
дование св = 50кг⁄м |
|
|
|
Колотов Олег Васильевич
ТЕОРИЯ, ЗАДАНИЯ И ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ УПРАЖНЕНИЙ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ “МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ”
ЧАСТЬ 2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕБАЛОК
Методические указания к выполнению упражнений практических занятий по курсу «Металлические конструкции» для студентов направления 290800.62 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение».
- Н. Новгород: ННГАСУ, 2013. - 37 с.
Подписано в печать _________ 200__ г.. Формат 60 90 1/16 Бумага газетная. Офсетная печать. Уч.изд.л 2,2 .
Усл.печ.л. 2,75 . Тираж 250 экз. Заказ № _______.
Нижегородский государственный архитектурно - строительный университет , 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65.
Полиграфический центр ННГАСУ, 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская,65.