Ответы по дисциплине «Строительные конструкции»

1. Дайте определение предельного состояния строительной конструкции. Назовите группы предельных состояний, дайте им характеристику. На действие каких нагрузок ведется расчет по предельным состояниям? Произведите подбор сечения стальной балки междуэтажного перекрытия. Балка изготовлена из широкополочного двутавра. Сталь марки ВСт3кп2, пролет балки 6 м, расчетная нагрузка – 40 кН/м.

Предельным состоянием называют такое состояние конструкции, при достижении которого она перестает удовлетворять предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям. Различают две группы предельных состояний:

1 группа – по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации;

2 группа – по непригодности к нормальной эксплуатации.

К предельным состояниям первой группы относят разрушения любого характера независимо от причины и потерю устойчивости. К предельным состояниям второй группы относят образование и раскрытие трещин, недопустимые прогибы, колебания, углы поворота. Расчеты по предельным состояниям первой группы выполняют на действие расчетных нагрузок (увеличенных по сравнению с нормативными) с учетом расчетных сопротивлений материалов (уменьшенных по сравнению с нормативными).

Расчеты по предельным состояниям второй группы выполняют на действие нормативных нагрузок с учетом нормативных сопротивлений материалов. Расчетные и нормативные нагрузки связаны зависимостью

q_d = q_k · γ_F

где q_d – расчетная нагрузка;

q_k – нормативная нагрузка;

γ_F – коэффициент безопасности по нагрузке.

Решение задачи:

1. Переходим к строительной марке стали (табл. 51,б, СНиП ΙΙ -23-81)

ВСт3кп2 → С235

2. Находим расчетное сопротивление стали (табл. 51)

R_y = 230 МПа

3. Коэффициент условий работы γ_с = 1 (табл. 6)

4. Определяем расчетный изгибающий момент (для балки на двух опорах с равномерно-распределенной нагрузкой)

5. Из условия прочности при изгибе

Определяем требуемый момент сопротивления

6. По сортаменту подбираем двутавр № 30Ш2 с W_x =827 см³.

2. Назовите основные элементы стальной колонны, дайте им характеристику. Приведите классификацию стальных колонн. Определите несущую способность стальной колонны, изготовленной из прокатного колонного двутавра 35К2. Сталь марки ВСт3сп5, длина колонны 5,2 м. Закрепление концов шарнирное.

Колонна – вертикальный стержень, воспринимающий сжимающие усилия и передающий давление на нижележащие части сооружения или на фундамент. В колонне различают три основные части:

1. Оголовок, на который опирается поддерживаемая конструкция.

2. Стержень или ствол, который воспринимает нагрузку.

3. База или башмак – нижняя часть колонны, передающая давление колонны на фундамент или нижележащую конструкцию.

В состав базы входят:

- опорная плита (горизонтальный лист стали толщиной от 10 до 40 мм);

- траверсы – вертикальные листы стали для снижения толщины опорной плиты;

- дополнительные ребра жесткости (они могут отсутствовать).

Классификация стальных колонн:

1. В зависимости от условий нагружения:

- центрально сжатые;

- внецентренно сжатые.

2. По конструкции поперечного сечения:

- сплошные;

- сквозные.

3. По конструктивной форме:

- постоянного поперечного сечения по высоте;

- ступенчатые.

Решение задачи: