- •Цели и задачи
- •Цель работы:
- •Задачи работы:
- •Нагрузки и воздействия.
- •Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок.
- •Сочетания нагрузок.
- •Класс сооружений.
- •Основные требования к компоновке каркаса здания.
- •Сбор нагрузок на перекрытия и покрытия
- •Основные правила сбора нагрузок.
- •Эквивалентные равномерно распределенные нагрузки.
- •Пример 1. Сбор нагрузок перекрытие и эксплуатируемое покрытие здания гаража.
- •Исходные данные.
- •Постоянные нагрузки.
- •Временные нагрузки.
- •Основные сочетания нагрузок
- •Пример 2. Сбор и расчет нагрузок на отдельные конструктивные элементы (колонны, балки, плиты перекрытий и покрытий).
- •Плиты перекрытий и покрытий.
- •Колонны.
- •Расчеты конструктивных элементов.
- •Расчет второстепенной балки. Вариант 1 – простая балка.
- •Исходные данные.
- •Нагрузки на балку.
- •Составляем расчетную схему балки.
- •Находим требуемые геометрические характеристики сечения.
- •Выполняем проверку по второму предельному состоянию.
- •Проверка подобранного сечения на прочность от действия касательных напряжений.
- •Определяем коэффициент использования сечения балки 30б2.
- •Проверка общей устойчивости балки.
- •Проверка местной устойчивости.
- •Вариант 2. Неразрезная двухпролетная второстепенная балка.
- •Расчет главной балки.
- •Расчетная схема балки
- •Определяем усилия в балке от расчетных и нормативных нагрузок.
- •Находим требуемые геометрические характеристики сечения.
- •Выполняем проверку по второму предельному состоянию.
- •Проверка общей и местной устойчивости балки.
- •Окончательная компоновка балочной клетки.
- •Расчет колонн.
- •Определение нагрузок на колонну в осях б/4.
- •Подбор сечения колонны.
- •Проверка выбранного сечения.
- •Расчет экономических показателей.
- •Заключение.
Проверка общей устойчивости балки.
При компоновке балочной клетки рекомендуется изначально стремиться к тому, чтобы общая устойчивость всех балок - главных и второстепенных была обеспечена конструктивными мероприятиями. В соответствии с указаниями СП, устойчивость балки считают обеспеченной при передаче нагрузки на балку через сплошной жесткий настил. На основании этого, расчет балки на устойчивость не проводим.
Проверка местной устойчивости.
Проверку местной устойчивости прокатных балок, как правило, не делают, так как она обеспечивается принятыми толщинами элементов из условий проката.
Окончательно, для второстепенной балки принимаем сечение 30Б2 по СТО АСЧМ 20-93.
Вариант 2. Неразрезная двухпролетная второстепенная балка.
Усилия в балке могут быть определены любым известным способом. Для примера, разберем определение усилий в балке с использованием таблиц из справочника проектировщика под редакцией А.А. Уманского (Справочник проектировщика промышленных и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. В 2-х кн. Кн. 1. Под ред. А.А. Уманского. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1972, 600с.). Справочник можно найти в библиотеке или интернете.
Нагрузки на балку принимаем по варианту 1:
Расчетная q = 2200 кг/м
Нормативная qn = 1900 кг/м.
Расчетная схема балки – неразрезная двухпролетная.
Рис. 6. Расчетная схема балки
Расчетные и нормативные усилия в балке определяем по указаниям пункта 8.1.7 справочника (см. приложение 3).
Максимальный расчетный момент в пролете
М=0,07 q l2 = 0,07*2200*36 =5544 кгм
Максимальный расчетный момент на центральной опоре
М=-0,125 ql2 = -0,125*2200*36 =-9900 кгм
Расчетная поперечная сила и опорная реакция у крайних опор
QА = QС = 0,375ql = 0,375*2200*6 = 4950 кг
Расчетная поперечная сила у центральной опоры
Qв = 0,625ql = 0,625*2200*6 = 8250 кг
Опорная реакция на центральной опоре (нагрузка на главную балку)
RB = 1,25ql = 1,25*2200*6 = 16500 кг
Рис. 7 Эпюры моментов и поперечных сил в балке
Аналогично определяем нормативные значения усилий, подставляя в формулы нормативное значение нагрузки.
Далее выполняем расчет аналогично варианту 1 по пунктам 6.1.5 - 6.1.8. В нашем случае максимальное значение момента не отличается от момента, найденного для варианта 1, поэтому принимаем сечение балки 30Б2.
Для сравнения с вариантом 1, определим максимальный прогиб балки в пролете 1 по рекомендациям справочника (см. приложение 3):
Из расчета видно, что при одинаковом сечении балок для вариантов 1 и 2, прогиб балки при многопролетной схеме существенно меньше. При этом, надо учитывать, что высота перекрытия будет больше на высоту балки (300 мм), так как многопролетная второстепенная балка опирается на главные сверху.
Расчет главной балки.
Нагрузки. В расчетную схему (рис. 8) подставляем опорные реакции второстепенных балок:
- вариант 1 - для средней балки прикладываются опорные реакции от разрезных второстепенных балок с двух сторон:
Q=6600х2=13200 кг;
Qn = 5700х2= 11400 кг.
- вариант 2 - для средней балки прикладывается максимальная опорная реакция RB от неразрезной второстепенной балки: RB = 16500 кг.
Нормативный
собственный вес балки принимаем на 50%
больше собственного веса второстепенной
балки: 36,7 кг/м +0,5*36,7 = 55,1 кг, тогда расчетная
