- •Методические указания для студентов по выполнению практических работ
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •1 Перечень практических работ и форма отчетности
- •Перечень заданий на практическую работу №1 Определение расчетных характеристик строительных материалов
- •Контрольные вопросы
- •2.2 Практическая работа № 2
- •Пример 2 – Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия Исходные данные
- •Задание к практической работе №2. Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия
- •Контрольные вопросы
- •2.3 Практическая работа №3 Сбор нагрузок на колонну и ригель Расчет нагрузки на балку
- •Расчёт нагрузки на колонну
- •Пример сбора нагрузок на железобетонную колонну
- •Расчёт нагрузки
- •- Длительная:
- •Сбор нагрузок на ригель перекрытия
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Практическая работа №4 Расчёт стальной колонны
- •Исходные данные
- •Контрольные вопросы
- •2.5 Практическая работа №5 Расчёт деревянной стойки
- •Решение
- •Контрольные вопросы
- •2.6 Практическая работа № 6 Расчёт железобетонной колонны
- •Контрольные вопросы
- •2.7 Практическая работа №7 Расчёт армированного кирпичного столба
- •Контрольные вопросы
- •2.8Практическая работа № 8 Подбор сечения прокатной балки
- •Порядок расчёта
- •1. Расчётный изгибающий момент м, кН м, определяется по формуле
- •Пример расчёта прокатной балки
- •2.9 Практическая работа № 9 Расчёт деревянной балки
- •Контрольные вопросы
- •2.10 Практическая работа № 10 Расчёт нормальных сечений железобетонных балок
- •Контрольные вопросы
- •2 Расчетная схема балки
- •3 Расчет нормального сечения балки
- •4 Расчет наклонного сечения
- •5 Проверка прочности сжатой зоны бетона между наклонными трещинами
- •Контрольные вопросы
- •2.12 Практическая работа № 12
- •Длина фланговых швов lωоб и lωп, м, соединяющих уголок с пластиной, определяется по формулам
- •Принимаем катет шва обушка
- •Принимаем катет шва пера
- •Контрольные вопросы
- •2.13 Практическая работа № 13
- •Длина шва обушка
- •Пример расчёта узла фермы
- •2. Расчёт растянутых элементов
- •2. Расчёт сжатых элементов
- •4. Расчёт длины сварных швов
- •Порядок вычерчивания узла фермы см. Рис. 15. Порядок вычерчивания узла фермы
- •Контрольные вопросы
- •2.14 Практическая работа № 14 Расчет ленточного фундамента
- •Расчёт тела фундамента на прочность
- •Контрольные вопросы
- •2.15 Практическая работа № 15 Определение несущей способности сваи
- •Контрольные вопросы
- •2.16 Выполнение практических работ с применением программ
- •2.16.1 Инструкция по использованию программ практических работ
- •2.16.2 Инструкция к расчету конструкций а) к расчету железобетонной колонны
- •Б) к расчету прокатной балки
- •В) к расчету деревянной стойки
- •Г ) к расчету армированного кирпичного столба
- •2.16.3 Содержание практических работ, выполненных в программе Ехсеl
- •2 .16.4 Примеры выполнения практических работ с применением программ
- •На перекрытия действуют равномерно распределённые временные нагрузки.
- •Сортамент стальных прокатных профилей Сталь прокатная угловая равнополочная (по гост 8509—72*)
2.9 Практическая работа № 9 Расчёт деревянной балки
Подобрать сечение деревянной балки из бруса. Проверить прочность и жёсткость балки.
Рисунок 9 - Расчетная схема балки
Исходные данные
Нагрузка на 1 м2 покрытия q΄ = 1,8 кН / м2.
Пролёт балки l = 3,5м.
Шаг балок a =1,4м.
Материал лиственница, 1 сорт.
Класс здания - II
Расчётная схема балки - однопролетная, загружена равномерно распределённой нагрузкой.
Назначение балки - прогон покрытия.
Решение
Нагрузка от собственного веса балки при ориентировочном размере сечения балки
b×h = 0,1×0,2м определится
g = b×h ×ρ×γƒ = 0,1×0,2×5,5×1,1 =0,121кН / м
Полная расчётная нагрузка на балку с учётом собственного веса
q = q'·a+g =1,8·1,4+0,121 = 2,64кН / м
Расчётный пролёт балки при опирании 160 мм
l0= 3.5 - 0.16 = 3.34м
Расчётные усилия М, кН·м и Q, кН определяются по формулам
М = q-l2 / 8
М = 2,64·3,342 / 8 = 3,68 кН·м
Q = q·l0 / 2
Q = 2,64·3,34 / 2 = 4,41 кН.
Расчётное сопротивление древесины изгибу для лиственницы первого сорта при сечении балки 10×20 см определится по таблицам 3 и 4 СНиП II-25-80*
Rи = 14·mп =14·1,2Мпа = 16,8·103 кПа.
Коэффициент надежности по назначению γп =0,95 (для здания второго класса)
Коэффициент условия работы γс = 1.
Требуемый момент сопротивления сечения Wтр ,см3, определится по формуле
Wтр =М∙γп / (Rи ∙γс)
Wтр = 3,68∙0,95 / (16800∙1)= 0,0002081м3 = 208,1 см3
Требуемая высота сечения h, м, определяется по формуле
h = √ 6 Wтр / b
h = √ 6∙208.1/ 10 = 11.2см2
Принимаем высоту балки h=130 мм.
Сечение балки принято 100×130 мм.
Момент сопротивления принятого сечения Wx , м3, определяется по формуле
Wx = b·h2/ 6
Wx= 0,1·0,132=0,000281м3
Проверка прочности принятого сечения по формуле
М / Wx ≤ Rи γc / γn
3,68 / 0,000281 ≤ 16800∙1 / 0,95
13096 кПа < 17684 кПа
Условие удовлетворяется, прочность обеспечена.
Проверка жёсткости принятого сечения производится по формуле
f / l ≤ [ f / l ],
где [ f / l ] - предельный прогиб, установленный нормами. Для прогона покрытия он равен 1/ 200 = 0,005
Наибольший прогиб балки
f = f0 / k(1+c( h / l)2),
где f0 - прогиб балки постоянного сечения, м;
k - коэффициент, равный единице для балок постоянного сечения
c - коэффициент, принимаемый по таблице 3 приложения 4 СНиП II-25-80*
с = 15,4+3,8 = 19,2
Нормативная погонная нагрузка на балку
q = qn / γf = 2,64 / 1,2 =2,2 кН / м,
где 1,2 средний коэффициент надёжности по нагрузке.
Прогиб в балке при равномерно распределённой нагрузке
f0 = (5 / 384) ( qn l4) /( E I),
где Е = 107 кПа для древесины№
I - момент инерции сечения, м4, определяется по формуле
I = b h3 / 12 = 0,1·0,133 / 12 = 0,000141 м3
f0 = (5/384) (2,2·3,344) / (107·0,000141) = 0,0027м
f =( 0,0027/ 1)(1+19,2(15/334)2 ) =0,0028 м
Проверка жёсткости
0,0028 / 3,4 ≤ 1/200
0,00082< 0,005, условие удовлетворяется, жёсткость обеспечена.
Таблица 15 - Исходные данные к практической работе № 9-Расчёт деревянной балки
Вари-ант |
Нагрузка на 1 м2, кН/м2 |
Пролёт l, м |
Шаг балок а, м |
Величина опирания, мм |
Материал балки |
Класс здания |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
2,1 |
4,6 |
1,3 |
150 |
Сосна, 2сорт |
I |
2 |
1,8 |
4,2 |
1,3 |
130 |
Пихта, 1 сорт |
II |
3 |
1,9 |
3,6 |
1,5 |
140 |
Лиственница,1сорт |
III |
4 |
2,0 |
3,8 |
1,3 |
150 |
Лиственница,2сорт |
I |
5 |
2,2 |
3,5 |
1,1 |
130 |
Ель 2 сорт |
II |
6 |
2,3 |
3,7 |
1,2 |
140 |
Вяз 1 сорт |
III |
7 |
1,9 |
3,9 |
1,3 |
150 |
Бук 1 сорт |
I |
8 |
2,4 |
3,8 |
1,2 |
130 |
Дуб 2 сорт |
II |
9 |
2,5 |
3,5 |
1,1 |
150 |
Граб 2сорт |
III |
10 |
2,1 |
3,7 |
1,2 |
130 |
Дуб 2сорт |
I |
11 |
1,8 |
4,4 |
1,6 |
140 |
Берёза 1 сорт |
II |
12 |
1,9 |
3,8 |
1,8 |
150 |
Ясень 2сорт |
III |
13 |
2,0 |
3,9 |
1,4 |
120 |
Берёза 1сорт |
I |
14 |
2,2 |
3,3 |
1,3 |
110 |
Ольха 1сорт |
II |
15 |
2,3 |
4,0 |
1,4 |
130 |
Ясень 2сорт |
III |
16 |
1,9 |
3,7 |
1,6 |
120 |
Дуб 2сорт |
I |
17 |
2,4 |
3,6 |
1,2 |
140 |
Пихта 1 сорт |
II |
18 |
2,5 |
3,3 |
1,3 |
110 |
Пихта 1сорт |
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 15 |
||||||
19 |
2,2 |
3,6 |
1,2 |
150 |
Бук 2сорт |
I |
20 |
2,0 |
3,5 |
1,3 |
130 |
Берёза 2 сорт |
II |
21 |
2,3 |
3,8 |
1,4 |
150 |
Клён 2сорт |
III |
22 |
2,5 |
3,6 |
1,2 |
140 |
Ольха 1сорт |
I |
23 |
2,6 |
3,7 |
1,2 |
110 |
Дуб 2сорт |
II |
24 |
2,2 |
4,5 |
1,4 |
140 |
Ясень 2сорт |
III |
25 |
1,9 |
4,3 |
1,7 |
120 |
Пихта, 1 сорт |
I |
26 |
2,0 |
4,1 |
1,5 |
130 |
Лиственница,1сорт |
II |
27 |
2,1 |
4,0 |
1,4 |
140 |
Лиственница,2сорт |
III |
28 |
2,2 |
3,6 |
1,6 |
120 |
Ель 2 сорт |
I |
29 |
2,3 |
3,8 |
1,5 |
130 |
Вяз 1 сорт |
II |
30 |
2,4 |
4,0 |
1,4 |
140 |
|
III |