Контрольная ««конструктивное проектирование жилых и общественных зданий»»,
«конструктивное проектирование жилых и общественных зданий», строительство, строительство в Екатеринбурге

К основному содержимому Московский технологический институт В НАЧАЛОКУРСЫКОНСТРУКТИВНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ...01 - ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ РАБОТЫ Печатать всю главу Покинуть книгу 1. Пояснительная записка и выбор варианта 1.1. Целью практических занятий по дисциплине «Конструктивное проектирование жилых и общественных зданий» является закрепление знаний, полученных на теоретических занятиях, более глубокое освоение уже имеющихся у студентов умений и навыков, а также приобретение новых умений и навыков, необходимых ему для полноценного освоения предмета. В пособии приведены основные определения по теме, приведен алгоритм расчета сплошной стальной колонны, приведен типовой расчет стальной колонны и даны варианты для самостоятельной работы студентов для укрепления пройденного материала. Приведены таблицы из ГОСТ и СНиП для удобства работы как на аудиторных занятиях, так и при выполнении самостоятельной работы. Целью данного методического пособия является приобщение студентов к навыкам расчета и проектирования стальных колонн. 1.2. Выбор варианта производится по таблицам А и Б. В таблице А выбирается расчетная схема колонны в соответствии с последней цифрой зачетки. По таблице Б выбирается нагрузка и высота колонны в соответствии с предпоследней цифрой зачетки. 2. Стальные центрально-сжатые колонны (некоторые теоретические основы и положения) Колонна – брус, работающий преимущественно на сжатие. Колонны представляют собой вертикальные стержневые элементы, передающие нагрузку от вышерасположенных конструкций на фундамент или нижерасположенные конструкции. По характеру работы различают центрально-сжатые и внецентренно сжатые колонны. Центрально-сжатыми называются элементы, нагрузка на которые действует по центру тяжести сечения. На внецентренно сжатые колонны сила действует не по центру тяжести, а с эксцентриситетом е0. Центральное сжатие более выгодно, так как конструкция испытывает менее сложное напряженное состояние, что позволяет проектировать более простые сечения элементов и полнее использовать несущую способность материала. Простейшей конструкцией стальной колонны является сплошная колонна постоянного сечения, выполненная из трубы или прокатного двутавра. Именно такие колонны мы будем рассматривать в данном методическом пособии. Кроме того, стальные колонны могут быть составного сечения, выполненные из прокатных элементов: двух швеллеров, уголков и т.д. Несущая способность колонны может быть исчерпана по ряду причин: от потери общей устойчивости от потери прочности от потери местной устойчивости Основной проблемой в центрально-сжатых колоннах, рассматриваемых в данном пособии, является потеря общей устойчивости – разрушение стрежня вследствие появления продольного изгиба под действием продольной силы. Расчет стальной центрально-сжатой колонны сплошного сечения Общий порядок подбора сечения стержня колонны Определяют нагрузку на колонну (если она не задана). Устанавливают расчетную схему (см. табл. 1) В зависимости от расчетной схемы находят расчетную длину колонны: {l}_{\\\\\\\\textit{ef}}=\\\\\\\\mu \\\\\\\\cdot l (1) где μ – коэффициент расчетной длины (см. табл.1) l - геометрическая длина колонны Стержень колонны Оголовок колонны База колонны Фундамент Расчетная схема Рис.1 Стальная центрально-сжатая колонна сплошного сечения Рис.2 Сечение прокатной двутавровой балки. Назначают тип поперечного сечения стержня колонны: труба, прокатный двутавр, составное сечение из прокатных профилей и т.д. Принимают сталь для колонны. Выбор стали регламентируется СНиП. Поэтому для упрощения задачи мы будем использовать марки: С235, С245, С275, С345. Для принятой стали определяют расчетное сопротивление по пределу текучести Rу (табл.2) Определяют коэффициент условия работы колонны γс (табл.4) Определяют требуемую площадь поперечного сечения стержня. Требуемая площадь сечения находится по формуле: A\\\\\\\\ge \\\\\\\\dfrac{N}{\\\\\\\\varphi \\\\\\\\cdot {R}_{y}\\\\\\\\cdot {\\\\\\\\gamma }_{c}} (2) Поскольку в формуле два неизвестных – А и φ, то одной из величин необходимо задаться, т.е. принять предварительно, а затем выполнить проверочных расчет. Рекомендуется задаваться гибкостью λ, величина которой не должна превышать λпред – предельная гибкость – гибкость колонн обычно находится в пределах от 100 до 70. По принятой гибкости устанавливают коэффициент φ. (табл.3) Определяют требуемый радиус инерции, подставляя в формулу (3) принятую гибкость: i=\\\\\\\\dfrac{{l}_{\\\\\\\\textit{ef}}}{\\\\\\\\lambda } (3) По найденным площади и радиусу инерции, пользуясь сортаментом прокатных элементов, принимают сечение стержня колонны и выписывают фактические характеристики принятого сечения (А, ix, iy). Проводят проверку принятого сечения и при необходимости выполняют уточнение его размеров. Проверку устойчивости производят по формуле: N\\\\\\\\le {\\\\\\\\mathit{\\\\\\\\phi R}}_{y}{\\\\\\\\gamma }_{c}A (4) или \\\\\\\\sigma =\\\\\\\\dfrac{N