МИНОБРНАУКИ РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский архитектурный институт (государственная академия)»

(МАРХИ)

Кафедра «Конструкции зданий и сооружений»

Шубин А.Л., М.С. Соколов, Довженко И.Г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине "Основы металлических конструкций"

для студентов

направления подготовки: 070301, Архитектура бакалавриат

М О С К В А 2016

УДК _______ (выдается библиотекой МАРХИ)

ББК _______

_______

Шубин А.Л., Соколов М.С., Довженко И.Г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине "Основы металлических конструкций» / Шубин А.Л., М.С. Соколов, Довженко И.Г. – М.: МАРХИ, 2016. – 29 с.

Рецензент – академик РААСН, д.т.н., проф. Карпенко Н.И.

Рецензент – к.т.н., проф. Макаров Г.П.

Методические указания раскрывают цели, задачи, содержание и состав РГР по дисциплине "Основы металлических конструкций", содержат алгоритмы сбора нагрузок на перекрытия и отдельные конструкции, конструирования и расчета, раскрывают последовательность решения проектной задачи. Методические указания предназначены для организации работы по выполнению РГР по дисциплине "Основы металлических конструкций" для студентов III курса, 5 семестра направления подготовки: 070301, архитектура бакалавр.

Методические указания утверждены заседанием кафедры «Конструкции зданий и сооружений», протокол № _____, от «_____»______________201__ г.

Методические указания рекомендованы решением Научно-методического совета МАРХИ, протокол № ______, от «______» ___________201__.

© Шубин А.Л., М.С. Соколов, Довженко И.Г., 2016

© МАРХИ, 2016

Содержание

1. Цели и задачи 4

1.1. Цель работы: 4

1.2. Задачи работы: 4

2. Нагрузки и воздействия. 5

2.1. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок. 5

2.2. Сочетания нагрузок. 6

3. Класс сооружений. 7

4. Основные требования к компоновке каркаса здания. 8

5. Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия 9

5.1. Основные правила сбора нагрузок. 9

5.2. Эквивалентные равномерно распределенные нагрузки. 10

5.3. Пример 1. Сбор нагрузок перекрытие и эксплуатируемое покрытие здания гаража. 10

5.4. Пример 2. Сбор и расчет нагрузок на отдельные конструктивные элементы (колонны, балки, плиты перекрытий и покрытий). 16

6. Расчеты конструктивных элементов. 19

6.1. Расчет второстепенной балки. Вариант 1 – простая балка. 19

6.2. Вариант 2. Неразрезная двухпролетная второстепенная балка. 22

6.3. Расчет главной балки. 24

6.4. Расчет колонн. 28

7. Расчет экономических показателей. 30

8. Заключение. 30

1. Цели и задачи

1. Цель работы:

• дать указания о классификации и сочетаниях нагрузок;

• дать основные понятия о классе зданий и сооружений, компоновке стального каркаса здания;

• показать алгоритм сбора нагрузок на перекрытие (покрытие);

• показать алгоритм определения и назначения нагрузок на отдельные конструкции;

• представить примеры расчета главной балки, второстепенной балки, колонны по первому и второму предельным состояниям;

• представить примеры определения технико-экономических показателей стальных конструкций;

2. Задачи работы:

• дать студентам практические навыки сбора нагрузок на перекрытия и отдельные конструкции (балки, плиты, колонны);

• дать студентам практические навыки расчетов стальных балок и колонн для целей предварительного назначения сечений и проверки сечений;

• дать студентам навыки оформления текстовой и графической проектной документации.

2. Нагрузки и воздействия.

1. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок.

Прежде, чем выполнить любой расчет, необходимо установить нагрузки, которые действуют на конструктивную схему в целом и на отдельные элементы конструкции.

Основным нормативным документом, регламентирующим величины, правила определения и приложения нагрузок является свод правил СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* .

В зависимости от продолжительности действия нагрузок различают постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

Постоянные нагрузки - изменение расчетных значений в течение расчетного срока службы строительного объекта мало по сравнению с их средними значениями; к постоянным нагрузкам относятся: вес частей сооружений, несущих и ограждающих конструкций, вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление, гидростатическое давление, усилия предварительного напряжения.

Длительные нагрузки - сохраняющие расчетные значения в течение большого промежутка времени эксплуатации строительного объекта; к длительным нагрузкам относятся: вес перегородок, подливок, подбетонок; вес стационарного оборудования, инженерных коммуникаций; давление жидкостей, газов, сыпучих тел в емкостях; вес складируемых материалов; температурные и технологические воздействия от оборудования; вес отложений производственной пыли; воздействия, обусловленные деформациями основания, изменением влажности, усадкой, ползучестью.

Кратковременные - длительность действия расчетных значений значительно меньше срока службы сооружения; к кратковременным нагрузкам относятся: нагрузки от оборудования возникающие в пускоостановочном, переходном, испытательном режимах; при перестановке оборудования, вес людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания оборудования, нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытиях жилых, общественных, сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями; нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, включая вес транспортируемых грузов, от транспортных средств, климатические (снеговые, ветровые, температурные, гололедные) нагрузки; нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций.

Особые - создающие аварийные ситуации; к особым нагрузкам относятся: сейсмические, взрывные воздействия; нагрузки вызываемые резким нарушением технологических процессов, неисправностью или поломкой оборудования, пожаром; воздействия, обусловленные деформациями основания, нагрузки от столкновения транспортных средств с частями сооружений. Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах и задании на проектирование.