Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МК задачи

.pdf
Скачиваний:
491
Добавлен:
08.04.2015
Размер:
2.23 Mб
Скачать

А. И. КОЛЕСОВ, Б. С. ПОЛИКАРПОВ, М. А. АГЕЕВА

ЗАДАНИЯ И ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ УПРАЖНЕНИЙ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО КУРСУ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра металлических конструкций

А. И. Колесов, Б. С. Поликарпов, М. А. Агеева

ЗАДАНИЯ И ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ УПРАЖНЕНИЙ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО КУРСУ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Учебное пособие

Нижний Новгород

2009

Колесов, А. И. Задания и примеры выполнения упражнений к практическим занятиям по курсу металлических конструкций: учеб. пособие /

А. И. Колесов, Б. С. Поликарпов, М. А. Агеева ; Нижегор. гос. архитектур.-

строит. ун-т. – 2-е изд., перераб. и доп. - Н. Новгород : ННГАСУ, 2009. – 78 с.

Пособие предназначено для студентов II уровня многоуровневой системы профессионального образования по направлению 270100

«Строительство».

С целью практического усвоения первой части курса лекций по МК приведены упражнения для самостоятельной работы студентов по конструированию и расчету соединений и элементов металлических конструкций и рассмотрены их решения со ссылками на соответствующие разделы нормативной и справочной литературы. В конце каждого упражнения даны контрольные вопросы по соответствующей теме лекций и выполняемым задачам.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

Предисловие.............................................................................................................

 

 

 

 

 

4

1.

Выбор стали и материалов для сварки Упражнения 1.1; 1.2..........................

 

 

5

2.

Расчѐт и конструирование сварных соединений Упражнения 2.1; 2.2 .......

10

3.

Конструирование и расчет болтовых соединений Упражнения 3.1; 3.2.....

17

4.

Расчет и конструирование прокатных балок Упражнение 4 ........................

 

 

26

5.

Конструирование и расчет сечения сварной балки Упражнение 5

.............

31

6.

Конструирование и расчет центрально сжатых колонн и

стоек

Упражнение 6 ........................................................................................................

 

 

 

 

 

38

7.

Конструирование и расчет элементов ферм Упражнения 7.1; 7.2 ...............

 

42

8.

Расчет и конструирование стальных настилов

и

обшивок

Упражнения 8.1; 8.2 ..............................................................................................

 

 

 

 

47

9.

Расчет и конструирование балок и ребер настилов и обшивок

Упражнения 9.1; 9.2 ................................................................................................

 

 

 

 

56

Библиографический список .................................................................................

 

 

 

 

64

Приложение 1

Сокращенный

сортамент

Уголков

равнополочных

по ГОСТ 8509-93 ...................................................................................................

 

 

 

 

66

Приложение 2 Сортамент Двутавров с уклоном полок по ГОСТ 8239-89 .....

68

Приложение 3 Сокращенный сортамент Двутавров с параллельными гранями

полок по ГОСТ 26020-83 ......................................................................................

 

 

 

 

69

Приложение 4

Сортамент

проката

стального

горячекатаного

широкополосного универсального по ГОСТ 82-70...........................................

 

 

73

Приложение 5 Сокращенный сортамент проката листового горячекатаного

по ГОСТ 19903-74* ...............................................................................................

 

 

 

 

73

Приложение 6

Риски отверстий

для размещения болтов

в

прокатных

уголках....................................................................................................................

 

 

 

 

 

74

Приложение 7 Марки стали болтов по ГОСТ 1759.4-87...................................

 

 

75

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее пособие предназначено для самостоятельной работы студентов второго уровня подготовки по направлению 270100 –

«Строительство» на практических занятиях по курсу «Металлические конструкции». При этом каждому студенту группы присваивается постоянный трехзначный шифр, по которому он выбирает из заданий свои исходные данные для расчета. Упражнения рекомендуется выполнять в специальной тетради в последовательности и объеме, показанных в рассмотренных примерах, хотя возможны разумные отступления и сокращения. При ориентации на конкретный профиль направления из предлагаемых заданий можно выбрать упражнения, соответствующие этому профилю и количеству часов, отведенных на него учебным планом. Объем заданий предполагает полное выполнение упражнений в часы аудиторных практических занятий с необходимыми пояснениями преподавателя и самостоятельной работой студентов с нормативной и справочной литературой и конспектами лекций. Для лучшего усвоения учебного материала в конце каждого упражнения приведены контрольные вопросы,

которые задаются при защите выполненных работ. Ответы на эти вопросы содержатся в указанных разделах СНиП II-23-81* [1], а также в конспекте лекций и учебниках [6, 7, 8, 9].

В связи с публикацией СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций» [4] при выполнении упражнений на добровольной основе можно пользоваться данным нормативным документом.

4

1. ВЫБОР СТАЛИ И МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СВАРКИ УПРАЖНЕНИЯ 1.1; 1.2

Выбор материала конструкции и материалов для электродуговой сварки является основным и обязательным этапом проектирования строительных конструкций. От правильного выбора этих материалов зависит надежность, экономичность и долговечность сооружения.

Упражнение 1.1

Выбор материала конструкций

Пример выполнения упражнения

Согласно заданию и руководствуясь п. 2.1*.; п.п. 3.1*. – 3.2*.

СНиП II-23-81*, выбрать наиболее экономичные по стоимости стали и определить их основные прочностные характеристики для заданных видов конструкций (шифр 760). По СП 53-102-2004 – разделы 6.1, 6.2, 7, 19.2,

приложение В.

Упражнение 1.2

Выбор материалов для сварки

Пример выполнения упражнения

Согласно заданию и руководствуясь п. 2.2*., таблицей 55*, п. 3.4. СНиП II- 23-81*, выбрать материалы для сварки заданных видов конструкций (шифр

760). По СП 53-102-2004 – разделы 6.4, 7, 19.2, приложение Г.

5

6

Задание к упражнениям 1.1 и 1.2

1-я

 

2-я

Климатический

3-я

Температурный

Толщина

цифра

Вид конструкции

цифра

цифра

проката

район

режим

шифра

 

шифра

шифра

tmax

 

 

 

1

Подкрановая балка

1

I1

1

Отап.

до 20 мм

Элемент настила перекрытия

 

 

 

 

 

 

2

Балка рабочей площадки

2

I2

2

Неотап.

до 10 мм

Прогон покрытия

 

 

 

 

 

 

3

Элемент фермы покрытия

3

II2

3

Отап.

до 20 мм

Фасонка фермы покрытия

 

 

 

 

 

 

4

Элемент оттяжки мачты*

4

II3

4

Неотап.

до 10 мм

Связь ненагруженная

 

 

 

 

 

 

5

Балка перекрытия

5

II4

5

Отап.

до 20 мм

Элемент фермы перекрытия

 

 

 

 

 

 

6

Элемент пролетного строения трансп. галереи

6

I1

6

Неотап.

до 10 мм

Конструкция ограждения

 

 

 

 

 

 

7

Косоур лестницы

7

I2

7

Отап.

до 20 мм

Элемент ствола антенного сооружения*

 

 

 

 

 

 

8

Фасонка фермы перекрытия

8

II2

8

Неотап.

до 10 мм

Элемент стенового фахверка

 

 

 

 

 

 

9

Балка под кран гидротехнич. сооружения*

9

II3

9

Отап.

до 20 мм

Элемент лестницы

 

 

 

 

 

 

0

Ригель рамы

0

II4

0

Неотап.

до 10 мм

Колонна рамы

 

 

 

 

 

 

* – Только неотапливаемые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.1

 

 

 

Пример выполнения упражнения 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шифр 760

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Климати-

Темпера-

 

Run,

 

Ru,

 

Rу,

Rs,

Вид конструкции

Группа

ческий

турный

Принятая сталь

МПа

МПа

МПа

МПа

п/п

 

 

район

режим

 

лист

фасон

лист

фасон

лист

фасон

лист

фасон

 

 

 

 

 

Косоур лестницы

 

 

 

С345-3 или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

I1

Неотап.

С345-4

490

 

490

480

 

480

335

 

335

195,2

195,2

 

 

 

 

 

(t до 10 мм)

 

 

 

ГОСТ 27772-88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элемент ствола

 

 

 

С345-2 или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

антенного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

I1

Неотап.

С345-3

490

 

490

480

 

480

335

 

335

195,2

195,2

сооружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t до 10 мм)

 

 

 

ГОСТ 27772-88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2

 

 

 

 

Пример выполнения упражнения 1.2

 

 

 

 

Шифр 760

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вид

 

Климати-

Темпера-

 

 

 

Материалы

 

Прочностные характеристики,

конструк-

Группа

ческий

турный

Сталь

 

 

 

МПа

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

ции

 

район

режим

 

 

флюс

проволока

 

электроды

Rwy

Rws

Rwf

Rwz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

335

 

 

 

 

Косоур

 

 

 

С345-3

АН-47

СВ-10НМА

 

Э50А

сжат.

 

 

 

 

лестницы

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

I1

Неотап.

или

 

 

 

 

 

 

195,2

240,4

220,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С345-4

ГОСТ

ГОСТ

 

ГОСТ

284,8

 

 

 

 

(t до 10 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9087-81*

2246-70*

 

9467-75*

раст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элемент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

335

 

 

 

 

ствола

 

 

 

С345-2

АН-47

СВ-10НМА

 

Э50А

сжат.

 

 

 

 

антенного

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

I1

Неотап.

или

 

 

 

 

 

 

195,2

240,4

220,5

сооружения

 

 

 

 

 

 

 

(t до 10 мм)

 

 

 

С345-3

 

ГОСТ

ГОСТ

 

 

ГОСТ

284,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9087-81*

2246-70*

 

 

9467-75*

раст.