строит констр заебатая хуйня
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра мостов и транспортных тоннелей
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
НА ОБЪЕКТАХ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине
“Строительные конструкции”
(III часть металлические конструкции)
для студентов специальности 270201
КАЗАНЬ 2007 г
УДК 624.012
Проектирование строительных конструкций на объектах транспортного строительства. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине “Строительные конструкции” (III часть металлические конструкции) для студентов специальности 270201/ Составитель: Иванов Г.П.,
Прыгунов М.А. Казань: КГАСУ, Казань, 2007. – 12с.
Методические указания содержат рекомендации и численные примеры по расчѐту строительных конструкций на объектах транспортного строительства.
Методические указания предназначены для выполнения практических занятий по курсу “Строительные конструкции” для специальности 270201 Мосты и транспортные тоннели), а также могут быть использованы при выполнении дипломных проектов.
Рецензент: главный конструктор АПМ-1 проектного института Татгражданпроект Ю.Н.Волков
УДК 624.012
© Казанский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2007
2
ЗАНЯТИЕ №4
(2 часа)
ПОДБОР СЕЧЕНИЯ И ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ ПРОКАТНЫХ БАЛОК
Задание.
Требуется подобрать сечение однопролѐтной шарнирно-опертой прокатной балки перекрытия при следующих исходных данных: расчетный пролѐт балки l0=5,5м, расчетная равномерно-распределенная нагрузка q=20кН/м,
нормативная равномерно-распределенная нагрузка qн=16кН/м, марка стали
С245.
Вариант 1. Тип сечения - двутавр.
1. Значение изгибающего момента и поперечной силы от действия расчетных нагрузок:
М= |
q l02 |
|
20кН / м 5,5м 2 |
75,625кНм , |
|
|
|||
8 |
|
8 |
|
|
Q=0,5·q·l0=0,5·20кН/м·5,5м=55кН.
2. Расчѐтное сопротивление стали по пределу текучести для прокатной стали марки С245 согласно Приложения 1 составляет Ry=24кН/см2=240МПа.
3. Требуемый момент сопротивления балки при упругой работе материала:
Wтр= |
|
M |
|
|
75,625кНм |
350,1 10 6 м3 |
350,1см3 , |
|
|
|
|
|
|
||||
R |
y |
|
|
240000кПа 0,9 |
||||
|
|
|
c |
|
|
|
||
где γс=0,9.
4. Согласно сортаменту (приложение 2) принят двутавр №27 с
Wx=371см3>Wтр=350,1см3.
5. Касательные напряжения:
3
Qt JS 1 Rs s
где: S, t, I - геометрические характеристики сечения, принимаются согласно сортаменту приложения 2.
|
|
55кН 210см3 |
2,35 |
кН |
|
23,5МПа , |
|||||
|
0,98см 5010см4 |
см2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
R |
|
0,58 |
Ryn |
|
0,58 245МПа |
135,3МПа , |
|||||
s |
m |
|
1,05 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где γm=1,05.
Rs∙γc=135,3МПа∙0,9=121,8МПа > τ=23,52МПа,
где γс=0,9
условие прочности соблюдается.
6. Прогиб балки.
|
5 |
|
q H l 4 |
5 0,16кН / см 550см 4 |
|
|||
f |
|
|
|
|
|
|
|
1,85см , |
|
|
384 2,06 104 |
кН / см2 |
5010см4 |
||||
|
384 |
|
EJ |
|
||||
где E 2,06 10 4 кН / см2 206 10 3 МПа
f 1,85 f 250l0 550250см 2,2см , условие выполняется.
Граничное значение прогиба [f] балки: 2501 l0 .
Вариант 2. Тип сечения - швеллер.
1 .Значения M, Q, Ry и Wтр приняты по примеру №1: Wтр=350,1см3.
2. Согласно сортаменту (приложение 3) принято два швеллера №22 с
Wx=384см3> Wтр=350,1см3.
3. Касательные напряжения:
|
Q S |
|
55кН 2 110см3 |
3,02 |
кН |
30,2МПа, что меньше |
||
d J |
0,95см 2 |
2110см4 |
см2 |
|||||
|
|
|
|
|||||
1 RS C 121,8 МПа, условие прочности соблюдается. 4. Прогиб балки:
4
|
5 |
|
q H l 4 |
5 0,16кН / см 550см 4 |
|
||
f |
|
|
|
|
|
|
2,19см , что меньше |
|
|
384 2,06 104 |
кН / см2 2 2110см4 |
||||
|
384 |
|
EJ |
|
|||
[f] = 2,2см, условие соблюдается.
5
Контрольные вопросы.
1.От чего зависят нормативные и расчетные сопротивления проката для стальных конструкций?
2.Чем определяется коэффициент условий работы стали?
3.В каких случаях расчѐт балок на прочность допускается производить с учетом развития пластических деформаций в материале?
4.От чего зависит предельное значение прогиба конструкций?
Варианты задач
№ |
Марка стали |
Погонные нагрузки, кН/м |
Расчетный |
||
по ГОСТ |
Расчетная |
Нормативная |
пролет |
||
варианта |
|||||
27772-88 |
q, кН/м |
qН, кН/м |
l0, м |
||
|
|||||
1 |
С 235 |
12 |
10 |
6.0 |
|
2 |
С 245 |
11 |
9.5 |
6.2 |
|
3 |
С 255 |
10 |
8.5 |
6.5 |
|
4 |
С 275 |
13 |
11 |
6.8 |
|
5 |
С 285 |
14 |
12 |
7.0 |
|
6 |
С 345 |
15 |
13 |
7.2 |
|
7 |
С 375 |
16 |
14 |
7.4 |
|
8 |
С 235 |
18 |
16 |
7.6 |
|
9 |
С 245 |
12 |
10 |
7.8 |
|
10 |
С 255 |
20 |
17 |
8.0 |
|
11 |
С 275 |
14 |
12 |
8.2 |
|
12 |
С 285 |
17 |
16 |
8.4 |
|
13 |
С 345 |
15 |
13 |
8.6 |
|
14 |
С 375 |
16 |
15 |
8.8 |
|
15 |
С 235 |
12 |
10 |
9.0 |
|
16 |
С 245 |
14 |
13 |
9.2 |
|
17 |
С 255 |
12 |
10 |
9.0 |
|
18 |
С 275 |
10 |
8 |
8.8 |
|
19 |
С 285 |
11 |
9 |
8.6 |
|
20 |
С 345 |
12 |
10 |
8.4 |
|
21 |
С 375 |
10 |
8 |
8.2 |
|
22 |
С 245 |
7 |
5 |
8.3 |
|
23 |
С255 |
9 |
7 |
8.5 |
|
6
Приложение 1. Нормативные и расчѐтные сопротивления стали по ГОСТ
27772-88 сварных и болтовых соединений, кН/см2
Сталь |
Вид проката |
Толщина, |
Ryn/Run |
Ry |
Rp |
Rs |
Rwz |
Rbp |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
лист, фасон. |
|
С 235 |
лист, фасон. |
|
|
лист |
|
С 245 |
лист, фасон. |
|
лист |
||
|
||
|
лист |
|
С 255 |
фасон. |
|
лист |
||
|
||
|
фасон |
|
|
лист, фасон. |
|
С 275 |
лист |
|
|
фасон |
|
|
лист |
|
С 285 |
лист |
|
фасон. |
||
|
||
|
фасон. |
|
С 345 |
лист, фасон. |
|
|
|
|
С 375 |
лист, фасон. |
|
|
|
До 20 |
23,5 / 35 |
23 |
35 |
13,5 |
16 |
47,5 |
|
21 – 40 |
22,5 / 26 |
22 |
35 |
12,5 |
16 |
47,5 |
|
41 |
– 100 |
21,5 / 36 |
21 |
35 |
12 |
16 |
47,5 |
2 |
– 20 |
24,5 / 37 |
24 |
36 |
14 |
16,5 |
48,5 |
21 – 30 |
23,5 / 37 |
23 |
36 |
13,5 |
16,5 |
48,5 |
|
4 |
– 10 |
24,5 / 38 |
24 |
37 |
14 |
17 |
50 |
4 |
– 10 |
25,5 / 38 |
25 |
37 |
14,5 |
17 |
50 |
11 – 20 |
24,5 / 37 |
24 |
36 |
14 |
16,5 |
48,5 |
|
21 – 40 |
23,5 / 37 |
23 |
36 |
13,5 |
16,5 |
48,5 |
|
2 |
– 10 |
27,5 / 38 |
27 |
37 |
15,5 |
17 |
50 |
11 – 20 |
26,5 / 37 |
26 |
36 |
15 |
16,5 |
48,5 |
|
11 – 20 |
27,5 / 38 |
27 |
37 |
15,5 |
17 |
50 |
|
4 |
– 10 |
27,5 / 39 |
27 |
38 |
15,5 |
17,5 |
51,5 |
11 – 20 |
26,5 / 38 |
26 |
37 |
15 |
17 |
50 |
|
4 |
– 10 |
28,5 /40 |
28 |
39 |
16 |
18 |
52,5 |
11 – 20 |
27,5 / 39 |
27 |
38 |
15,5 |
17,5 |
51,5 |
|
2 |
– 10 |
34,5 / 49 |
33,5 |
48 |
19,5 |
22 |
64,5 |
11 – 20 |
35,5 / 47 |
31,5 |
46 |
18 |
21 |
62 |
|
21 – 40 |
30,5 / 46 |
30 |
45 |
17,5 |
20,5 |
60,5 |
|
2 |
– 10 |
37,5 / 51 |
36,5 |
50 |
21 |
23 |
67 |
11 – 20 |
35,5 / 49 |
34,5 |
48 |
20 |
22 |
64,5 |
|
21 – 40 |
33,5 / 48 |
32,5 |
47 |
19 |
21,5 |
63 |
|
7
Приложение 2 Сталь горячекатаная, балки двутавровые по ГОСТ 8239-89
Номер |
|
Размеры, мм |
|
Линейная |
Площадь |
Справочные данные |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
балки |
h |
|
b |
s |
|
t |
плотность |
сечения, |
I, см4 |
W,см3 |
S,см3 |
|
|
|
|
|
|
|
, кг/м |
см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
100 |
|
55 |
4,5 |
|
7,2 |
9,48 |
12 |
198 |
39,7 |
23,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
120 |
|
64 |
4,8 |
|
7,3 |
11,5 |
14,7 |
350 |
58,4 |
33,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
140 |
|
73 |
4,9 |
|
7,5 |
13,7 |
17,4 |
572 |
61,7 |
46,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
160 |
|
81 |
5 |
|
7,8 |
15,9 |
20,2 |
873 |
109 |
62,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
180 |
|
90 |
5,1 |
|
8,1 |
18,4 |
23,4 |
1 290 |
143 |
81,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
200 |
|
100 |
5,2 |
|
8,4 |
21 |
26,8 |
1 840 |
184 |
104 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
220 |
|
110 |
5,4 |
|
8,7 |
24 |
30,6 |
2 550 |
232 |
131 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
240 |
|
115 |
5,6 |
|
9,5 |
27,3 |
34,8 |
3 460 |
289 |
163 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
270 |
|
125 |
6 |
|
9,8 |
31,5 |
40,2 |
5 010 |
371 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
300 |
|
135 |
6,5 |
|
10,2 |
36,5 |
46,5 |
7 080 |
472 |
268 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
330 |
|
140 |
7 |
|
11,2 |
42,2 |
53,8 |
9 840 |
597 |
339 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
360 |
|
145 |
7,5 |
|
12,3 |
48,6 |
61,9 |
13 380 |
743 |
423 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
400 |
|
155 |
8,3 |
|
13 |
57 |
72,6 |
19 062 |
953 |
545 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
450 |
|
160 |
9 |
|
14,2 |
66,5 |
84,7 |
27 696 |
1 231 |
708 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
600 |
|
190 |
12 |
|
17,8 |
108 |
138 |
78 806 |
2 560 |
1 491 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания: h – высота балки; b – ширина балки (полки); s – толщина стенки; t
– толщина полки.
8
Приложение 3 Швеллеры (выборка из ГОСТ 8240-72 с изм.)
Номер |
|
Размеры, мм |
|
Линейная |
Площадь |
Справочные данные |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
балки |
h |
|
b |
d |
|
t |
плотность, |
сечения, |
I, см4 |
W,см3 |
S,см3 |
|
|
|
|
|
|
|
кг/м |
см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
50 |
|
32 |
4,4 |
|
7 |
4,84 |
6,16 |
22,8 |
9,1 |
5,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,5 |
65 |
|
36 |
4,4 |
|
7,2 |
5,9 |
7,51 |
48,6 |
15 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
80 |
|
40 |
4,5 |
|
7,4 |
7,05 |
8,98 |
89,4 |
22,4 |
13,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
100 |
|
46 |
4,5 |
|
7,6 |
8,59 |
10,9 |
174 |
34,8 |
20,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
120 |
|
52 |
4,8 |
|
7,8 |
10,4 |
13,3 |
304 |
50,6 |
29,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
140 |
|
58 |
4,9 |
|
8,1 |
12,3 |
15,6 |
491 |
70,2 |
40,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
160 |
|
64 |
5 |
|
8,4 |
14,2 |
18,1 |
747 |
93,4 |
54,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
180 |
|
70 |
5,1 |
|
8,7 |
16,3 |
20,7 |
1090 |
121 |
69,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
200 |
|
76 |
5,2 |
|
9 |
18,4 |
23,4 |
1520 |
152 |
87,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
220 |
|
82 |
5,4 |
|
9,5 |
21 |
26,7 |
2110 |
192 |
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
240 |
|
90 |
5,6 |
|
10 |
24 |
30,6 |
2900 |
242 |
139 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
270 |
|
95 |
6 |
|
10,5 |
27,7 |
35,2 |
4160 |
308 |
178 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
300 |
|
100 |
6,5 |
|
11 |
31,8 |
40,5 |
5810 |
387 |
224 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
330 |
|
105 |
7 |
|
11,7 |
36,5 |
46,5 |
7980 |
484 |
281 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
360 |
|
110 |
7,5 |
|
12,6 |
41,9 |
53,4 |
10820 |
601 |
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
400 |
|
115 |
8 |
|
13,5 |
48,3 |
61,5 |
15220 |
761 |
444 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания: h – высота балки; b – ширина балки (полки); d – толщина стенки;
t – толщина полки.
9
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОБЪЕКТАХ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине
“Строительные конструкции”
(III часть металлические конструкции)
для студентов специальности 270201
Составитель: Иванов Г.П., Прыгунов М.А.
Редактор В.В.Попова Корректор М.А. Рожавина
Редакционно-издатедьский отдел Казанского государственного архитектурно-строительного университета
Подписано в печать |
|
Формат 60х84/16 |
Заказ |
Печать ризографическая. |
Усл. - печ. л. |
Бумага тип. № 1 |
Тираж 100 экз |
Уч. - изд. л. |
Печатно-множительный отдел Казанского государственного архитектурно – строительного университета
420043, Казань, Зеленая, 1
10