Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
С |
Н.Н. Разливкина, |
|
|
|
Л.В. Красотина |
и |
|
ПРОЕКТИРОВАНИЕ |
|
бА |
|
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ |
|
МНОГОЭТ ЖНОГО |
|
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ |
|
|
Д |
Учебно-методическое пособие |
|
|
И |
Омск • 2019
УДК 725:624.014 |
__________________________ |
|
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, |
||
ББК 38.54 |
причиняющей вред их здоровью и развитию», данная продукция |
|
Р17 |
маркировке не подлежит. |
___________________________ |
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. В.Д. Галдин (СибАДИ); д-р техн. наук, проф. П.Д. Балакин (ОмГТУ)
СибАДИРабота утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособ я.
Разл вк на, Надежда Николаевна.
Р17 Проект рован е металлических конструкций многоэтажного произ-
водственного здан я [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие /
Н.Н. Разл вк на, Л.В. Красотина. – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2019. −
URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. – Режим доступа:
для автор зованных пользователей.
Рассмотрены рекомендации по проектированию несущих конструкций зданий производственного назначения согласно СП16.13330-2017 «Стальные конструкции». Приведен алгоритм расчета и необходимые данные для назначения геометрических параметров несущих конструкций.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендовано обучающимся всех форм обучения направления «Строительство» профиля «Промышленное и гражданское строительство» и специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» при выполнении курсового проекта по курсу «Металлические конструкции, включая сварку».
Подготовлено на кафедре «Строительные конструкции».
Текстовое (символьное) издание (4,6 МБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Редактор Н. . Косенкова Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова
Издание первое. Дата подписания к использованию 05.04.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080. г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 64408. г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе рассматриваются вопросы проектирования и расчета балочной клетки перекрытия и колонны многоэтажного здания производственного назначения в соответствии с современными нормами проектирования стальных конструкций, в частности свода
СибАДИглавные балки располагаются довольно редко, а на них опираются более часто расположенные второстепенные балки.
правил П16.13330.2017 «Стальные конструкции». Приводится методика подбора сечений элементов, конструирование узлов и сопряжений элементов.
Балочные перекрытия применяют в гражданском и промышленном стро тельстве в основном для междуэтажных перекрытий, а также покрыт й небольш х пролетов, при которых балочные перекры-
тия могут конкур ровать по экономичности с перекрытиями из ферм.
По сравнен ю с фермами алки имеют меньшую строительную высоту знач тельно проще в изготовлении, но при больших пролетах обладают бόльш м весом. Меньшая строительная высота балоч-
ных перекрыт й |
позволяет олее экономично использовать объем |
помещен я, чем |
о ъясняется широкое применение балочных пере- |
крытий в многоэтажных зданиях. |
|
Балочные перекрытия о ычно состоят из главных и второсте- |
|
пенных балок. Главные алки перекрывают весь пролет здания, а при |
|
больших пролетах опираются на промежуточные колонны. В плане |
|
Балки (элементы, работающие на изгиб) обычно используются двутаврового сечения, так как они удобны в компоновке, технологичны и экономичны по расходу металла.
В курсовом проекте (курсовой работе) рассматривается расчет второстепенных балок – прокатных, главных балок – составных сварных. Колонны (элементы, работающие на центральное сжатие) проектируются двутаврового составного сварного сечения.
Расчет конструкций на силовые воздействия, определяющие их напряженное состояние деформации, производится по методу предельных состояний.
Целью метода является не допускать с определенной обеспеченностью наступления предельных состояний при эксплуатации в течение всего заданного срока службы конструкции здания или сооружения, а также при производстве работ.
3
В расчетах конструкций на действие статических и динамических нагрузок и воздействий, которым они могут подвергаться в течение строительства и заданного срока службы, учитываются следующие предельные состояния:
- первой группы – по потере несущей способности и (или) пол-
СК предельным состояниям первой группы относятся: общая потеря устойч вости формы; потеря устойчивости положения; разрушение любого характера; переход конструкции в изменяемую систему; качественное зменен е конфигурации; состояния, при которых воз-
ной непригодности к эксплуатации конструкций;
- второй группы – по затруднению нормальной эксплуатации
сооружен й.
трещинникает необход мость прекращения эксплуатации в результате текучести матербАала, сдв гов в соединениях, ползучести, недопустимых остаточных ли полных перемещений или чрезмерного раскрытия
.
К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющ е нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, коле аний, трещин и т.п.).
Предельные состояния первой группы проверяются расчетом на максимальные (расчетные) нагрузки и воздействия, возможные при
Постоянные нагрузки от массыДконструкций определяются по данным стандартов и заводов-изготовителей или по размерам, установленным в процессе проектирования на основе предыдущих проектировок и справочных материалов.
нарушении нормальной эксплуатации; предельные состояния второй группы – на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций.
Нормативные нагрузки принимаются на основе статистических
данных или по номинальному значению. |
И |
|
Временные нагрузки и воздействия на перекрытия принимают по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» в зависимости от назначения помещений. Вес оборудования – по стандартам, каталогам или по проектному заданию в зависимости от производственных про-
цессов. Снеговые, ветровые, гололедные нагрузки, температурные воздействия устанавливаются по соответствующим главам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
4
Расчетные нагрузки – нагрузки, которые обладают определенной изменчивостью и могут отличаться от значений, установленных нормами.
Возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую |
|
или меньшую) сторону от их нормативных значений вследствие из- |
|
С |
|
менчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной экс- |
|
плуатации |
учитывается коэффициентами надежности по нагрузке |
(перегрузки) γf, устанавливаемыми с учетом назначения зданий и со- |
|
оружен й |
услов й х эксплуатации по СП 20.13330.2016 «Нагрузки |
тойчивость |
|
воздейств |
я». |
Расчетные нагрузки для расчета конструкций на прочность и ус- |
|
|
(по первой группе предельных состояний) определяют |
умножен ем нормат вных нагрузок на коэффициент перегрузки γf |
|
бА |
|
(обычно больш й ед н цы, за исключением специально оговоренных |
|
случаев).
Расчет конструкц й в курсовом проекте (курсовой работе) выполняется на основе сходных данных по заданию (прил. 1).
Д И
5
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
КУРСОВОГО ПРОЕКТА (КУРСОВОЙ РАБОТЫ)
Исходные данные принимаются по трехзначному шифру задания (см. прил. 1).
По первым двум цифрам шифра назначаются:
L1 х L2 – размеры ячейки балочной клетки перекрытия по внутренним граням стен: L1 – вдоль главных и L2 – вдоль второстепенных балок,м.
По третьей ц фре шифра назначаются:
q |
н |
|
, q |
н постоянная и временная нормативные нагрузки на |
|
пост |
|
вр |
|
С |
||||
междуэтажное |
, кН/м2; |
|||
q |
|
расчетная нагрузка от чердачного перекрытия, кН/м2; |
||
перекрытие
районбАпроектирования. Исходные данные по материалу:
материал несущих конструкций балочной клетки и колонны принимается из стали марки С 245;
бетон фундамента – класс ДВ 12,5;
настил из сборных железобетонных (нетиповых) плит толщиной 0,3 м (вместе с конструкцией пола).
Вкурсовом проекте рассматривается компоновка междуэтажного балочного перекрытия, представленная наИрис. 1. Главные балки опираются одним концом на полку колонны, а другим – на наружную несущую кирпичную стену. Второстепенные балки одним концом опираются на главную балку, а другим – на наружную несущую кирпичную стену.
Шаг второстепенных балок а принимается в пределах 2…5 м (рекомендовано а ≈ 3 м).
Значение шага второстепенных балок должно укладываться целое
число раз (n) по длине L1: a L /n, м.
6
Си бА Д
Рис. 1. Компоновка междуэтажногоИперекрытия:
а– план перекрытия (ж/б плиты условно не показаны);
б– разрез здания
7