Учебное пособие 1512
.pdfДля определения максимального изгибающего момента плита разбивается на отдельные участки (пластинки), опертые по одной, двум, трем или четырем сторонам (кантам), где с использованием инженерной теории Галеркина вычисляются отдельные изгибающие моменты:
- для пластинки опертой по 4-м кантам:
М |
i |
|
i |
|
b |
a2 |
, |
(66) |
|
|
|
i |
|
|
где i - коэффициент Галеркина для пластинок опертых на четыре канта (табл. 5); ai -- меньшая сторона i -й пластинки.
Таблица 5 Коэффициенты Галеркина для пластинок, опертых на четыре канта
b / a |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
|
0,048 |
0,055 |
0,063 |
0,069 |
0,075 |
0,081 |
b / a |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
> 2,0 |
|
0,086 |
0,091 |
0,094 |
0,098 |
0,100 |
0,125 |
при b / a 2 пластинка работает как шарнирная балка:
М |
i |
|
b |
a2 |
/ 8 . |
(67) |
|
|
i |
|
|
- для пластинки, опертой по 3-м кантам:
М |
i |
|
i |
|
b |
a2 |
, |
(68) |
|
|
|
i |
|
|
где i - коэффициент Галеркина для пластинок опертых на три канта (табл. 6), ai - свободная сторона i -й пластинки.
Таблица 6
Коэффициенты Галеркина для пластинок, опертых на три канта
b / a |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
2,0 |
|
0,060 |
0,074 |
0,088 |
0,097 |
0,112 |
0,120 |
0,126 |
0,132 |
При b / a 2 пластинка работает как консоль:
М |
i |
|
b |
b2 |
/ 2 . |
(69) |
|
|
i |
|
|
-для пластинки, опертой по 2-м кантам: с некоторым запасом прочности можно использовать зависимость для пластинок, опертых по трем кантам, при этом за a (свободную сторону) следует принимать диагональ пластинки, а за b (закрепленную сторону) – расстояние по перпендикуляру от вершины угла пластинки до диагонали.
-пластинки, опертые на один кант, рассчитываются как консоли:
М |
i |
|
b |
c2 |
/ 2 , |
(70) |
|
|
i |
|
|
где ci - длина вылета консоли.
31
Следует обеспечивать равномерное распределение изгибающих моментов и соответственно напряжений в опорной плите. Для этого следует устанавливать дополнительные ребра жесткости.
Толщина ветвей траверсы принимается конструктивно в пределах 12 16 мм. Высота траверсы определяется из условия размещения вертикальных швов,
прикрепляющих траверсу к стержню колонны, но не более 85 f |
kш : |
|||||
hp |
|
|
N |
|
. |
(71) |
|
|
|
|
|||
|
kш f |
R f |
f |
|||
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
min |
|
|
Пример расчета базы колонны
Запроектируем базу колонны для варианта составного сечения. Расчет опорной плиты базы колонны.
Исходя из конструктивных соображений назначаем размеры свесов опорной плиты и толщину траверсы. На рис. 6 показано принятое конструктивное решение базы колонны.
|
|
3 |
|
|
78 |
|
2 |
205 |
1 |
|
2 |
12 |
|
|
|
|
|
|
||
|
10 |
|
|
|
420 |
600 |
|
205 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
3 |
|
|
78 |
|
112 |
18 |
420 |
18 |
112 |
|
|
|
|
680 |
|
|
|
|
|
.6. |
База кол |
|
|
|
|
|
Рис. 6. База колонны |
|
|
|||
Проверка напряжений под опорной плитой.
Согласно [3, табл.13] для бетона класса В12,5 Rb = 7,5 МПа = 0,75 кН/см2.
|
|
|
N |
|
3258 |
0,8 |
кН/см2 ≤ |
|
R |
1,2 0,75 0,9 кН/см2 – условие |
b |
|
|
b |
|||||||
|
|
Aoп |
|
68 60 |
|
b |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
выполняется.
Исходя из принятого конструктивного решения в опорной плите имеются три различных участка (рис. 6). Вычислим максимальные изгибающие моменты на участках.
Участок № 1. Представляет собой пластинку, опертую на 4-е канта с размерами: a = 20,5 см и b = 42 см.
Отношение сторон: b/a = 42/20,5 = 2,05 > 2.
Тогда М1 0,125 b a12 0,125 0,8 20,52 42,0 кН·см.
32
Участок №2. Представляет собой пластинку, опертую на 3-и канта с размерами: a = 42 см (свободная сторона), b = 11,2 см (закрепленная сторона).
Отношение сторон: a/b = 42/11,2 = 3,75 > 2.
Тогда М 2 0,5 b b22 0,5 0,8 11,22 50,2 кН·см. Участок №3. Представляет собой консоль со свесом 7,8 см.
Тогда: М3 0,5 b с32 0,5 0,8 7,82 24,3 кН·см.
Таким образом, максимальный изгибающий момент в опорной плите равен М мах = 50,2 кН·см.
Вычислим требуемую толщину опорной плиты:
t |
оп |
|
6 М мах |
|
|
|
6 50,2 |
|
3,54 см. |
|
Ry c |
24 1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательно принимаем tоп = 36 мм.
Расчет траверсы. Определение высоты траверсы аналогичен расчету длины опорного ребра оголовка колонны.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.СНиП II-23-81* Стальные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя СССР,
1990.
2.СНиП 2.01.07 85* Нагрузки и воздействия. – М.: ГУП ЦПП, 2003
3.СНиП 2.03.01-94* Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
4.Сокращенный сортамент металлопроката для применения в строительных стальных конструкциях /Госстрой СССР, постановление №110 от 18 декабря 1990 г.
5.ГОСТ 19903-74* Прокат листовой горячекатаный. Сортамент. – М.: Издво стандартов, 2003.
6.ГОСТ 82-70* Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент. – М.: Изд-во стандартов, 2003.
7.ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент. – М.: Издво стандартов, 2003.
8.ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент. – М.: Изд-во стандартов, 2003.
33
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение ……………………………………………………………………….... |
3 |
Занятие 1. Расчет прокатной балки ……………….……..……………………… |
4 |
Занятие 2. Подбор и проверка поперечного сечения составных балокн |
7 |
………. |
|
Занятие 3. Проектирование изменения поперечного сечения составной балки |
14 |
Занятие 4. Расчет соединения поясных листов со стенкой ……………………. 17
Занятие 5. Проверка местной устойчивости элементов составной балки ……. |
18 |
Занятие 6. Расчет опорного ребра составной балки …………………………… |
20 |
Занятие 7. Расчет монтажного стыка составной балки ………………………... |
22 |
Занятие 8. Подбор и проверка поперечного сечения стержня центрально- |
|
сжатой колонны ……………………………………………………… 25 |
|
Занятие 9. Конструкция и расчет оголовка колонны ………………………….. |
28 |
Занятие 10. Конструкция и расчет базы колонны ……………………………… 30 Библиографический список ……………………………………………………... 33
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ
Методические указания
к выполнению практических работ по дисциплине «Металлические конструкции, включая сварку»
для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Экспертиза и управление недвижимостью»
Составитель: Свентиков Андрей Александрович
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 27. 08, 2018. Формат 60х84 1/16. Бумага для множительных аппаратов.
Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,1. Тираж 53 экз. Заказ № 138
______________________________________________________
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 г. Воронеж, Московский проспект, 14
Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 г. Воронеж, Московский проспект, 14
34