Электронный учебно-методический комплекс по учебной дисциплине Строительные конструкции для студентов специальности 1-70 01 01 - Производство строительных изделий и конструкций

Определение класса сечения стенки:

c h 2t f 2R 341 2 14 2 20 273 мм.

c 273 27,3 72 72 0,979 70, 49. tw 10

Стенка относится к сечению класса 1.

Все поперечное сечение элемента относится к классу 1.

б) Проверка прочности на изгиб, без учета влияния поперечной силы, по ТКП EN 1993-1-1 (п. 6.2.5)

ложение).

Mc,Rd 379,5 кНм > M Ed 348 кНм.

Несущая способность элемента на изгиб без учета влияния поперечной силы обеспечена.

в) Проверка прочности на сдвиг

Несущая способность стенки на срез обеспечена.

г) Проверка прочности поперечного сечения элемента на совместное действие изгибающего момента и поперечной силы (п. 6.2)

371

Так как VEd 435 кН > 0,5Vpl,Rd 0,5 634,2 317,1 кН, требуется про-

верка прочности элемента на совместное действие изгибающего момента M и поперечной силы V.

Расчетное значение несущей способности на сдвиг в пластической стадии с учетом сдвигающей силы составляет (п. 6.2.2):

Aw hw tw 34,1 2 1,4 1,0 31,3 см2.

Так как M y,v,Rd 370,6 кНм > MEd 348 кНм, несущая способность изгибаемого элемента обеспечена.

Пример 2.

Расчет сопротивления центрально сжатого элемента Исходные данные для проверки несущей способности центрально-

сжатого элемента:

–расчетное значение осевой силы NEd = 3500 кН;

–размеры поперечного сечения приведены на рисунке 8.6;

–материал – сталь с пределом текучести fy = 345 МПа;

–частные коэффициенты безопасности согласно ТКП EN 1993-1-1 (Национальное приложение):

Iy = 40 296 см4, Wy = 2302.6 см3, iy = 15,22 см, Iz = 13 585,3 см4, Wz = 776,3 см3, iz = 8,84 см, момент инерции при свободном кручении It = 199,745 см4, секто-

372

риальный момент инерции I = 3 721 047,5 см6. Отверстия в сечении отсутствуют.

Рис. 8.6. Поперечное сечение (а) и расчетная схема (б) элемента

а) Классификация поперечного сечения по ТКП EN 1993-1-1 (п. 5.5)

Расчетное значение несущей способности Nc,Rd поперечного сечения класса 2 согласно п. 6.2.4(2) ТКП EN 1993-1-1

373

Проверка несущей способности

NEd 3500 0,54 1. Nc,Rd 6436

Несущая способность поперечного сечения по прочности обеспечена.

в) Проверка устойчивости при продольном изгибе согласно п. 6.3.1.1

ТКП EN 1993-1-1

Устойчивость элементов обеспечена, если выполняется условие:

NEd 1.

Nb,Rd

Определение понижающих коэффициентов при плоской форме потери устойчивости y и z выполняется в соответствии с п. 6.3.2.1 ТКП EN 1993-1-1

Вычисление условных гибкостей элемента (п. 6.3.1.3 ТКП EN 1993-1-1)

табл. 6.2 ТКП EN 1993-1-1 – кривая b. Коэффициент, учитывающий начальные

табл. 6.2 ТКП EN 1993-1-1 – кривая c. Коэффициент, учитывающий начальные

374

Несущая способность поперечного сечения по устойчивости при продольном изгибе обеспечена.

г) Проверка устойчивости при крутильной и изгибно-крутильной форме потери устойчивости согласно п. 6.3.1.1.4 ТКП EN 1993-1-1

Устойчивость элементов при крутильной и изгибно-крутильной форме потери устойчивости обеспечена, если выполняется условие:

NEd 1,

Nb,T ,Rd

где Nb,T ,Rd T A f y . – в соответствии с п. 6.3.1.1(3) ТКП EN 1993-1-1.M 1

Для элементов с двумя осями симметрии в сечении потеря устойчивости по изгибно-крутильной форме не характерна, поэтому в настоящем примере выполняется проверка только по крутильной форме потери устойчивости.

Условная гибкость элемента при крутильной форме потери устойчиво-

сти по п. 6.3.1.4(2) ТКП EN 1993-1-1:

где Ncr,T – критическая сила потери устойчивости в упругой стадии по крутильной форме (п. А.2 Приложения А ТКП EN 1993-1-1)

375

кривая c. Коэффициент, учитывающий начальные несовершенства элемента для этой кривой z 0,49 по табл. 6.1 ТКП EN 1993-1-1.

Несущая способность элемента по устойчивости при крутильной форме потери устойчивости обеспечена.

376

Перечень контрольных вопросов по разделу 8

1.Понятие о сортаменте стальных конструкций.

2.Расчет прочности изгибаемых стальных элементов.

3.Расчет прочности центрально сжатых стальных элементов.

4.Расчет прочности центрально растянутых стальных элементов.

5.Виды и расчет болтовых соединений стальных элементов.

6.Виды и расчет заклепочных соединений стальных элементов.

7.Виды и расчет сварных соединений стальных элементов.

377

Литература

1.ТКП EN 1990-2011*. Еврокод. Основы проектирования несущих конструкций. / МАиС – Минск, 2015 г.– 86 с.

2.ТКП EN 1991-1-1-2016 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-1. Общие воздействия. Объемный вес, собственный вес, функциональные нагрузки для зданий. / МАиС – Минск, 2016 г. – 38 с.

3.ТКП ЕN 1991-1-3-2009 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-3. Общие воздействия. Снеговые нагрузки. / МАиС – Минск, 2009 г.

–48 с.– С изменениями 1, 2.

4.ТКП ЕN 1991-1-4-2009 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-4. Общие воздействия. Ветровые воздействия. / МАиС – Минск, 2010 г. – 127 с. – С изменениями 1, 2.

5.ТКП ЕN 1991-1-5-2009 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 1-5. Общие воздействия. Температурные воздействия / МАиС – Минск,

2009 г – 27 с.

6. ТКП EN 1991-4-2009 Еврокод 1. Воздействия на конструкции. Часть 4. Бункеры и резервуары. / МАиС – Минск, 2010 г – 185 с.

7.ТКП EN 1992-1-1-2009* Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий. / МАиС – Минск, 2015 г – 205 с.

8.Фундаменты плитные. Правила проектирования: ТКП 45-5.01-67-2007 (02250) / М-во архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Минск,

2008. – 136 с.

9.ТКП EN 1992-3-2009 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций. Часть 3. Конструкции, локализующие и удерживающие жидкость – 39 с.

10.ТКП 45-5.04-274--2012 Стальные конструкции. Правила расчета. / МАиС – Минск, 2013 г – 158 с.

11.СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции / МАиС РБ.– Минск, РУП «Минсктиппроект», 2003. – 144 с. с изменениями 1…5.

12.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84) / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя

СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 192 с.

13.Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч.I / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 192 с.

14.Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч.II / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 144 с.

378

15.Железобетонные конструкции. Основы теории расчета и конструирования. Учеб. пособие для студ. строит. спец. / Под ред. Т.М. Пецольда и В.В. Тура. – Брест, БГТУ, 2003. – 380 с.

16.Зайцев, Ю.В. Строительные конструкции заводского изготовления: Учеб. Для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций»– М.: Высшая школа, 1987. – 352 с.

17.Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов / Под общ. ред. Беленя. Е.И. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с.

18.Байков, В.Н., Сигалов, Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. -5-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. –

767 с.

19.Попов, Н.Н., Забегаев, А.В. Проектирование и расчет железобетонных

икаменных конструкций: Учеб. для строит. спец. вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1989. – 400 с.

20.Бондаренко, В.М., Суворкин, Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для студентов вузов по спец. «Пром. и гражд. стр-во»;. – М.: Высшая школа, 1987. – 384 с.

21.Бондаренко В.М. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник для вузов. 4-е изд., доп.. – М., 2007. – 887 с.

22.Заикин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий (примеры расчёта): учебное пособие – М.: Издательство АСВ,

2002. – 271 с.

23.Заикин А.И. Проектирование железобетонных многоэтажных промышленных зданий (примеры расчета) [Текст]: учебное пособие для вузов. 2- ое издание – М.: Издательство АСВ, 2005. – 200 с.

24.Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие / А.Б. Голышев и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Будивэльник, 1990. – 544 с.

25.Железобетонные конструкции / Под ред. Полякова Л.П., Лысенко Е.Ф.

– К.: Вища школа, 1984. – 352 с.

26.Lapko A. Projektowanie konstrukcji zelbetowych wg Wurocody 2 i PN-B— 03264:1999. – Arcady, Warszawa, 2000 – 547 s.

379