Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне Державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
Московський державний будівельний університет
ІНСТИТУТ градорегулірованія І УПРАВЛІННЯ НЕРУХОМІСТЮ (ІГУН МГСУ)
Контрольна робота
«Металеві конструкції»
Роботу виконав: Фролов Д.М.
Перевірив: Федоров А. С.
Москва 2013
Вихідні дані
Крок балок настилають=3,4 м.Пролет балок настілаl=8,9 м. Товщина залізобетонного настілаt n=0,15 м.Плотность бетону?=24 кН/м 3 Нормативна тимчасова розподілена нагрузкаР= 17 кН/м 2 Збільшення тимчасового навантаження після реконструкції зданія30% Матеріал металевих конструкцій - балки настилу - листові елементи підсилення - бетонна подушка Сталь класу С245 R y=24 кН/см 3 Сталь класу С235 R y=23 кН/см 3 Бетон класу Б20 R пр=0,9 кН/см 2
1. Розрахунок балки настилу
. 1 Визначення навантаження і розрахункових зусиль, що сприймаються балками настилу до реконструкції будівлі
Балки настилу сприймають такі навантаження: постійне навантаження - вага настилу і власну вагу балки; тимчасова навантаження - вага обладнання, людей та ін.
При визначенні постійного навантаження виходимо з того, що настил складається із залізобетонних плит суцільного перерізу. Тоді вага 1 м 2 настилу:
g '= t n ·? =0,15 · 24=3,6 кН/м 2;
де tn -товщина плити (м),? =24 кН/м 3 - об'ємна вага залізобетону.
Власна вага балки настилу наближено приймаємо рівним 2% від повного навантаження на балку:
g" = (P + g ') 0,02=(17 + 3,6) · 0,02=0,412 кН/м 2.
Нормативна постійне навантаження на балку, приведена до 1 м 2 перекриття:
g=(g '+ g" )=3,6 + 0,412=4,012 кН/м 2.
Сумарна (тимчасова і постійна) погонна нормативне навантаження:
q н=(P + g) · a=(17 + 4,012) · 3,4=71,4 кН/м;
де a- крок балок настилу (м). Сумарна розрахункове навантаження:
q=(P · np + g · ng) · a=(17 · 1,2 + 4,012 · 1,1) · 3,4=84,4 кН/м;
де np=1,2 і ng=1,1 - коефіцієнти перевантаження для тимчасової та постійної навантаження.
Максимальний згинальний момент в балці від розрахункового навантаження:
;
де l=8,9 м - проліт балок настилу.
Місцезнаходження опорних реакцій визначаємо з умови, що опорний тиск розподіляється по стіні рівномірно по всьому майданчику контакту балки і стіни. Глибину закладення балку в стіну приймаємо 0,3 м.
.2 Підбір перерізу балки настилу
Розрахунок балок виробляємо в припущенні пружної або упругопластической роботи матеріалу. У цьому випадку, міцність балок перевіряємо за наступною формулою:
,
де с1 - коефіцієнт, що враховує розвиток пластичних деформацій в розрахунковому перерізі балки; Ry=240МПа - розрахунковий опір для С245.
Визначаємо необхідний момент опору балки, приймаючи наближено с1=1,1:
балка настил перетин міцність
.
За сортаментом прокатних двотаврів підбираємо двотавр з Wx Wтр.
Таблиця 1. Характеристики обраного двотавра. Двотавр сталевий гарячекатаний з паралельними гранями полиць по СТО АСЧМ 20-93
Обозн. профіляЛінейная щільність, кг/мВисота перетину h, ммШирина полки, b, ммТолщіна полки, t, ммТолщіна стінки, S, ммПлощадь перетину см 2 Момент інерції I x, см 4 70 БС120,169323015,211,8153,05114187
Прийняте перетин балки перевіряємо по другому граничному стану:
Граничний відносний прогин для балок перекриттів приймається за СНіП II - 23-81:.
Фактичний відносний прогин залежить від геометричних параметрів балки і нормативного навантаження:
.
Прийняте перетин задовольняє СНіП II - 23-81 по міцності і жорсткості.
2. Розрахунок і конструювання посилення балок
.1 Визначення навантажень і розрахункових зусиль, що сприймаються балками настилу після реконструкції будівлі
За умовою завдання на проектування тимчасова навантаження на перекриття в результаті реконструкції будівлі збільшується на 30%: Р1=Р · 1,6=17 · 1,3=22,1 кН/м2. При...
