
- •Раздел 2. Металлические конструкции.
- •Термины и определения
- •2.2 Материалы для металлических конструкций
- •Строительные стали.
- •2.3 Расчет элементов стальных конструкций
- •I. Группа предельных состояний.
- •Планы решения задач
- •2.3.1 Сварные соединения.
- •Болтовые или заклепочные соединения.
- •2.4 Балки и балочные клетки
- •Балочные клетки
- •Общие сведения.
- •2.5 Типы колонн
- •Башмаки, оголовки, детали конструкций колонн
- •2.6 Каркасы промышленных зданий Каркасные здания и роль связей в них
- •Схемы конструций
- •Типы решетки ферм связей
- •2.7. Стропильные и подстропильные фермы Типы ферм и генеральные размеры
- •2.7.1. Расчет ферм
- •5. Сечения элементов ферм
- •Задания к практической работе №2.
- •Задания к практической работе №4
- •Задания к практической работе №5
- •Справочные данные.
- •Практическая работа
- •Контрольные вопросы:
Практическая работа
ЗАДАНИЕ
I. Собрать нагрузку на среднюю колонну 1-го этажа для четных вариантов и на угловую колонну 1-го этажа для нечетных вариантов по данным табл. № 1
Табл. 1
-
№ варианта
Город строительства
Вид здания
Сетка колонн
1
Ростов
Общежитие
5×11
2
Саратов
Кинотеатр
6×9
3
Киев
Школа
9×11
4
Орел
Архив
6×12
5
Москва
Больница
9×9
6
Киров
Интернат
10×8
7
Кишинев
Столовая
4×10
8
Уфа
Санаторий
4×11
9
Омск
Пансионат
4×12
10
Челябинск
Музей
4×9
11
Хабаровск
Вокзал,
7×7
12
Томск
Больница
5×9
13
Волгоград
Столовая
5×6
14
Белгород
Больница
9×11
15
Ухта
Дом быта
6×8
16
Киев
Детский дом
8×13
17
Ялта
Библиотека
4×8
18
Краснодар
Административное здание,
9×11
19
Сыктывкар
Техникум
5×5
20
Воркута
Библиотека
9×14
21
Москва
Институт
9×12
22
Пермь
Театр
7×15
23
Ростов
Санаторий
7×8
24
Орел
Детский дом
10×13
25
Ставрополь
Читальный зал
8×9
26
Архангельск
Универмаг
9×9
27
Воркута
Архив
6×7
28
Белгород
Кинотеатр
7×13
29
Ставрополь
Общежитие
6×11
30
Ялта
Спортивный центр
8×15
II. Проверить прочность стыкового шва двух элементов на действие растягивающей силы N. Материал конструкции — сталь марки ВСтЗкн2. Сварка ручная, электроды Э42. Исходные данные принять по данным одного из вариантов, приведенных в таблице № 2. Коэффициент по назначению уп=0,95
Табл. № 2
Номер варианта |
№, кН |
t, мм |
L, мм |
1 |
200 |
8 |
200 |
2 |
250 |
10 |
210 |
3 |
400 |
12 |
220 |
4 |
500 |
14 |
240 |
5 |
600 |
16 |
250 |
6 |
700 |
18 |
260 |
7 |
800 |
20 |
280 |
8 |
900 |
22 |
300 |
9 |
1100 |
25 |
320 |
10 |
1200 |
28 |
340 |
11 |
1400 |
30 |
360 |
12 |
1700 |
32 |
380 |
13 |
2000 |
34 |
400 |
14 |
200 |
6 |
200 |
15 |
250 |
8 |
220 |
16 |
300 |
9 |
230 |
17 |
300 |
10 |
200 |
18 |
350 |
10 |
240 |
19 |
450 |
12 |
260 |
20 |
600 |
14 |
280 |
21 |
700 |
16 |
300 |
22 |
900 |
18 |
320 |
23 |
1000 |
20 |
340 |
24 |
1300 |
22 |
380 |
25 |
1500 |
25 |
400 |
26 |
1800 |
28 |
420 |
27 |
2000 |
30 |
480 |
28 |
2200 |
32 |
500 |
29 |
2800 |
34 |
530 |
30 |
3000 |
36 |
560 |
III. Определить несущую способность колонны, изготовленной из широкополочного двутавра по ТУ- 4-2-24-72 и загруженной центрально-приложенной силой Д/. Материал конструкции — сталь марки ВСтЗпсб. Расчетная схема колонны показана па рисунке. Исходные данные принять по одному из вариантов таблицы № 3.
Табл. № 3
Номер варианта |
Н, м |
Номер профиля |
1 |
3 |
20Ш1 |
2 |
3,5 |
23Ш1 |
3 |
4 |
26Ш1 |
4 |
4,5 |
ЗОШ1 |
5 |
5 |
35Ш1 |
6 |
5,5 |
40Ш1 |
7 |
6 |
50Ш1 |
8 |
6,5 |
60Ш1 |
9 |
7 |
70Ш1 |
10 |
7,5 |
70Ш1 |
11 |
8 |
40Ш1 |
12 |
7,6 |
40КЗ |
13 |
7 |
40К5 |
14 |
6,6 |
40К6 |
15 |
6,4 |
40К8 |
16 |
6.2 |
35К2 |
17 |
6 |
35К1 |
18 |
5,8 |
ЗОК2 |
19 |
5,6 |
ЗОК1 |
20 |
5,4 |
26К2 |
21 |
5,2 |
26К1 |
22 |
5 |
23К2 |
23 |
4,8 |
23К1 |
24 |
4,6 |
20К2 |
25 |
4,4 |
20К1 |
26 |
4,2 |
30Ш1 |
27 |
4 |
30Ш2 |
28 |
3,8 |
35Ш1 |
29 |
3,6 |
35Ш2 |
30 |
3 |
40Ш1 |
IV. Произвести подбор прокатного двутавра для второстепенной балки междуэтажного перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рисунке. Балка изготовлена из стали марки 09Г2С. Коэффициент надежности по нагрузке γв = 1,2. Коэффициент надежности по назначению γп = 0,95. Нормативную нагрузку на 1 м длины балки qn расчетный пролет балки принять по данным одного из вариантов, приведенных в таблице.
Табл. № 4
Помор вариантам |
q кн/м |
L м |
1 |
200 |
3 |
2 |
180 |
3 |
3 |
160 |
3 |
4 |
140 |
3 |
5 |
120 |
4 |
6 |
110 |
4 |
7 |
100 |
4 |
8 |
90 |
4 |
9 |
100 |
5 |
10 |
90 |
5 |
11 |
80 |
5 |
12 |
70 |
5 |
13 |
60 |
6 |
14 |
50 |
6 |
15 |
40 |
6 |
16 |
30 |
6 |
17 |
25 |
6 |
18 |
20 |
6 |
19 |
40 |
7 |
20 |
35 |
7 |
21 |
30 |
7 |
22 |
25 |
7 |
23 |
20 |
7 |
24 |
30 |
8 |
25 |
25 |
8 |
26 |
10 |
8 |
27 |
15 |
8 |
28 |
10 |
8 |
29 |
15 |
9 |
30 |
10 |
9 |
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № I,
ЗАДАЧА I.
Проверить прочность стыкового шва двух элементов на действие растягивающей силы N . Материал конструкции - сталь марки ВСтЗкпЗ. Сварка ручная, электроды Э42* Исходные данные принять по данный одного из вариантов, приведенных в таблице, Коэффициент по назначению Vλ=0,95.
ПЛАН РЕШЕНИЯ:
Дано: решение
N 1. Основная расчетная формула
t G=N/Ашв < 0.8 Ry
1 2. Основная расчетная схема
V
X
Материал
G-?
3 .Табличные значения.
Ry, в стр. 73-75 Цай Т.Н.ч.1
4. Ашв = /в - 1см/ *t (см)
5.G = N/A шв
6. G ≤ Ry
Вывод:
Пример решения задачи 1:
Дано:
Решение:
N - 600 кН t = 16 мм 1. Основная расчетная формула:
1 = 250 мм
Vλ=0.95 G = N/Ашв ≤ Ry
Сталь марки ВСтЗкп2
2. Основная расчетная схема.
G -?
3. Табличные значения.
Ry = 73/75 стр. в =1
4. G = N/(I*t*R)<0.85 Ry
5. Ашв = l*t - 16*250 = 4000 мм = 400см
у = 215 = 2150 кг/см2 * 0,85 = 1827,5 кгс/см2
G = 60000/(25* 1.6*1)= 1500 кгс/см2
1500 < 1827,5 кгс/см2
Вывод: шов прочный
ЗАДАЧА 2
Определить несущую способность колонны, изготовленной из широкополочного двутавра по ТУ 14-2-24-72 и загруженной центрально-приложенной N. Материал конструкций сталь марки ВСтЗпсб. Расчетная схема колонны показана на рисунке. Исходные данные приять по одному из вариантов таблицы.
ПЛАН РЕШЕНИЯ
Дано: Схема
N = 1
Н = 5 Материал
N-?
1. Основная расчетная формула.
G ≤ N/(γ · Ар) ≤ Ry
2. Основная расчетная схема в зависимости от µ (коэффициент защемления конструкций)
3. {λ} по таблице Ry, Ар, Imin. стр. 264-270 Цай Т.Н. µ= (µ·H)/imin ≤ {λ} если,
4. λ >{ λ } расчет прекратить
5. γ → λ; Ry стр91
6. N = γ · Ар · Ry
7. Вывод.
НАПРИМЕР:
ЗАДАЧА 2.
Дано:
ВСтЗпсб
г=1
{λ} = {120}
Н = 8м = 800см
Номер профиля
40 Ш1
N-?
РЕШЕНИЕ
1. Основная расчетная формула.
G ≤ N/(γ · Ар) ≤ Ry
2
.
Основная расчетная схема
3. Табличные значения.
Ар = 124см2 imin = 7,19 см
t = 14.2 мм Rу = 240 МПа
γ = 0,4
4. λ = (µ·H)/imin = 800 · 1/7,19 = 111,2
111,2 < {120}
5. N = γ · Ар · Ry = 0,4· 124 · 2400 = 119040 кг/см2 =- 1190,4 кн
6. Вывод: несущая способность 40 Ш1 N = 1190,4 кн
ЗАДАЧА №3.
Произвести подбор прокатного двутавра для второстепенной балки междуэтажного перекрытия. Расчетная схема балки приведена на рисунке. Балка изготовлена из стали марки 09Г2С. Коэффициент надежности по нагрузке γλ = 1,2. Коэффициент надежности гости по назначению γn = 0,95. Нормативную нагрузку на 1м длины балки q и расчетный пролет балки принять по данным одного из вариантов, приведенных в таблице.
РЕШЕНИЕ:
Дано:
qn(F)= 110
1 = 4м
γn = 0,95
γλ=1.2
№1-?
1. Основная расчетная формула.
G
= М / W ≤ Ry 2. Основная расчетная схема.
М = (q · γλ · I2) / 8 = (110· 1,2 · 42)/8 = 264,0 кнм = 2640000 кгсм
3. Табличные значения.
Ry = 335 МПа = 3350 кгс/см3
4. W = М /Ry = 2640000 / 3350 = 788.06 кгс/см3
5. Номер профиля I 40 с площадью сечения 72,6 см2
6. Вывод: подбираем балку профилем № 36 Wx = 908 см3