Для учащихся специальности 1401000
Восточный техническо-гуманитарный колледж
Методическое пособие для проведения практических занятий
для учащихся специальности 1401000
«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Составил преподаватель К.М.Нуржанова
Усть-Каменогорс, 2015г
СОДЕРЖАНИЕ
1.Исходные данные ………………………………………………………………..3
2.Нагрузки и воздействия………………………………………………………….7
3.Основания и фундаменты………………………………………………………..10
4. Железобетонные конструкций………………………………………………….13
5.Деревянные конструкции………………………………………………………..21
6.Список литературы……………………………………………………………....27
1 Исходные данные
Таблица.1-Марки плит и размеры
ПК-57-15 | V=1,04м3 | Р=2600н/кг |
ПК-42-12 | V=0,6м3 | Р=1500н/кг |
ПК-60-12 | V=0,86м3 | Р=2150н/кг |
ПК-60-10 | V=0,7м3 | Р=1750н/кг |
ПК-59-15 | V=1,1м3 | Р=2750н/кг |
ПК-59-15 | V=1,1м3 | Р=2750н/кг |
ПК-63-15 | V=1,18м3 | Р=2950н/кг |
ПК-63-12 | V=0,603м3 | Р=1850н/кг |
ПК-36-15 | V=0,57м3 | Р=1450н/кг |
ПК-60-15 | V=1,075м3 | Р=2800н/кг |
Таблица.2-Плотность утеплителей.(кгс/м³)
Керамзитобетон | |
Газобетон | |
Пенобетон | |
Плиты ДВП | |
Минераловатные плиты полужесткие и жесткие для покрытий | |
Минераловатные матыдлязвукоизоляций пола | |
Пенополистирол | |
Пенопласт | |
Пенополиуретан | |
Керамзитовый гравий | |
Шлак |
Таблица.3- Нормативный вес железобетонных балок (ригелей)
Пролет в(м) l | Вес (нормативный) Р(кг) |
5.65 | |
4.8 | |
2500-2600 |
Условные расчетные величины давление на грунт R0
СНиП 2.02.01-83″Основания зданий и сооружений″.
Таблица.5-Плотность грунтов
Галечник | 6кг/см² |
Гравий кристаллич.пород | 5кг/см² |
Гравий осадочных пород | 3кг/см² |
Плотные крупные пески | 6кг/см² |
Плотные средние пески | 5кг/см² |
Плотные мелкие пески | 3кг/см² |
Супеси | 2-3кг/см² |
Суглинки | 2;2,5;3кг/см² |
Глины | 2-6кг/см² |
Таблица 6-Объемы (м³)бетона для плит
Марка плиты | V(м³)-объем |
ПК-36-15 | 0,57 |
ПК-42-12 | 0,6 |
ПК-42-15 | 0,66 |
ПК-57-15 | 1,04 |
ПК-59-15 | 1,1 |
ПК-60-12 | 0,86 |
ПК-60-10 | 0,7 |
ПК-60-15 | 1,075 |
ПК-63-12 | 0,903 |
ПК-63-15 | 1,18 |
Приложение А
Таблица.7-Каталог фундаменов
Марка фунд. | серия | Рис- сунок | Сечение колоны | Размеры,мм | Объем м3 | Вес,кг | |||||||||
а | h | h1 | b | h2 | d | f | g | t | δ | ||||||
ФК-10 | ИИ-04-1 | 300*300 | - | - | - | - | 0,622 | ||||||||
1ФК12.8-1 | 1.020 | 300*300 | - | - | - | - | 0,75 | ||||||||
2Ф12.9-1 | 1.020 | 400*400 | - | - | - | - | 0,83 | ||||||||
ФК13 | ИИ-04-1 | 300*300 | 0,84 | ||||||||||||
ФК13-3 | ИИС-04-1 | 400*400 | 1,016 | ||||||||||||
ФК-13 | ИИ-04-1 | 400*400 | - | - | - | - | 1,02 | ||||||||
1Ф-13 | 1.020 | 300*300 | - | - | - | - | 1,3 | ||||||||
2Ф-13 | 1.021 | 400*400 | - | - | - | - | 1,2 | ||||||||
ФК-14 | ИИС-04-1 | 300*300 | - | - | - | - | 0,927 | ||||||||
1ФК15.8-1 | 1.020 | 300*300 | |||||||||||||
ФК-15-3 | ИИ-04-1 | 300*300 | 1,176 | ||||||||||||
1Ф-15.9-1 | 1.020 | 300*300 | 1,3 | ||||||||||||
2Ф15.9-1 | 1.020 | 400*400 | 1,2 | ||||||||||||
ФК-17 | ИИ-04-1 | 300*300 | 1,23 | ||||||||||||
ФК-17-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 0,408 | ||||||||||||
Ф17 | ИИ04- | 400*400 | 1,41 | ||||||||||||
1.Ф-17 | 1.020 | 300*300 | 1,68 | ||||||||||||
2.Ф-17 | 1.020 | 400*400 | 1,6 | ||||||||||||
1Ф18.8-1 | 1.020 | 300*300 | 1,4 | ||||||||||||
1Ф18.9-2 | 1.020 | 400*400 | 1,72 | ||||||||||||
2Ф18.9-1 | 1.020 | 400*400 | 1,43 | ||||||||||||
2Ф18.11-1 | 1.020 | 400*400 | 1,62 | ||||||||||||
ФК-19-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 1,65 | ||||||||||||
ФК-20 | ИИС-04-1 | 300*300 | 1,741 | ||||||||||||
Ф-20 | ИИС-04-1 | 400*400 | 2,07 | ||||||||||||
1.Ф21.8-1 | 1.020 | 300*300 | 1,8 | ||||||||||||
ФК-21-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 1,902 | ||||||||||||
Ф21.9-1 | 1.020 | 300*300 | 2,2 | ||||||||||||
2Ф21.9-1 | 1.020 | 400*400 | 2,12 | ||||||||||||
2Ф21.11-1 | 1.020 | 400*400 | 2,32 | ||||||||||||
ФК-23-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 2,167 | ||||||||||||
Ф-24.9-1 | ИИС-04-1 | 400*400 | 2,72 | ||||||||||||
ФК-25-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 2,49 | ||||||||||||
ФК-27-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 3,195 | ||||||||||||
ФК-29-3 | ИИС-04-1 | 300*300 | 3,601 |
2 Нагрузки и воздействия
Задача №1
Определить нагрузку на 1м² покрытия при следующих данных:
Район строительства г.Усть-Каменогорск;
Состав кровли:
а)3 слоя рубероида.
б) стяжка цементно-песчанная δ=0,025м, ρ=1800 кг\м3
в) утеплитель:шлак δ= 0,2 м,ρ=600 кг\м3
г) пароизоляция-2 слоя горячего битума
д) плита покрытия типа ПТ-42-15
Нагрузки и расчетные усилия, приходящихся на 1 м2 плиты покрытия указанны в таблице
Таблица.8- Сбор нагрузок в КГС
Вид нагрузки. | Нормативная. | Коэффициент надежности по нагрузке.γf | Расчетная. |
1. Постоянная: а) 3 слоя рубероида б) Стяжка цементно-песчанная δ=0,025м, ρ=1800 кг\м3 в)Утеплитель: шлак δ= 0,2 м, ρ=600 кг\м3 г) Пароизоляция-2 слоя горячего битума д) Плита покрытия типа ПТ-42-15 P\A | 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 | 15,6 59,8 10,4 287,1 | |
Итого | gн=447 | g=530 | |
Временная : всего, в том числе а)длительная | рн=S0=150 рндл=75 | 1,4 1,4 | p=210 pдл=105 |
Итого: постоянных и длительных | qндл=447 | - | qдл= 530 |
б) кратковременная | рнкр=75 | 1,4 | ркр=105 |
Полная нагрузка: | qн=597 | - | q=740 |
Задача №2.
Определить нагрузку на колонну с сеткой колонн 6*6м при центральн.нагружений.При следующих данных:
Нагрузка на 1м² покрытия на примере №1.
Балка покрытия сеч.0,15*0,6м l=6м
Колонна сеч.40*40см Н=3,5м
Решение
Определяем грузовуюплощадь
Агр=6*6(м)=36м².
Определяем сосредоточенную нагрузку на колонну от собственного веса кровли,покрытия и снега
Ń1=q* Агр=580*9,81=204833Н
Определяем нагрузку от собственного веса колонны
Ń2=а*в*Н*ρ*γ*9,81=0,4*0,4*3,5*2500*1,1*9,81=15107,4Н
Определяем нагрузку от собственноговеса балки покрытия
Ń3=в*һ*ι*ρ*γ*9,81=0,15*0,6*6*2500*1,1*9,81=14600Н
Полная нагрузка Ń= Ń1+ Ń2+ Ń3=204833+15107,4+14600=234541Н
Задача №3.
Определить нагрузку на 1м² перекрытия,выполненного из многопустотных плит.Здание гражданское.Полы линолеумные на цеменно-песчанной стяжке.
Таблица 9-Сбор нагрузок в КГС , приходящихся на 1 м2 плиты перекрытия
Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка | γf | Расчетная нагрузка |
Постоянная : а) Плита перекрытия ПТ-42-15 б) Вес пола=80 кг/м2 | 1,1 1,2 | 287,1 | |
Итого: | gн=341 | g=383,1 | |
Временная : всего, в том числе а) длительная | 1,2 1,2 | ||
Итого: постоянных и длительных | qндл=341 | - | qдл=383,1 |
б)кратковременная | 1,2 | ||
Полная нагрузка: | qн=741 | q=863,1 |
Задача №4.
Определить нагрузку на 1п.м балки по условием задач1и 2 без учета собств.веса балки.
Полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты:
q = q * а=740*6* 9.81= 43556,6 н/м.
В этой формуле qm берется из таблицы № 2 сбора нагрузок на 1м* перекрытия ;а– шаг балок.
3 Основания и фундаменты
Таблица.10-Нормативное давление на грунт ŔН МПа(кг/см²)
щебень 0,6(6) | 0,6(6) |
гравий | 0,5(5) |
крупные пески | 0,35~0,45(3,5~4,5) |
мелкие пески | 0,3(3) |
супеси | 0,2~0,3(2~3) |
сугленки | 0,2~0,3(2~3) |
глины | 0,2~0,6(2~6) |
Таблица.11-Расчетные сопротивления бетона
Марка бетона | Класс бетона | Rв МПа |
В10 | 6,5 | |
В15 | 8,5 | |
В20 | 11,5 | |
В22,5 | 12,5 | |
В25 | 14,5 | |
В30 |
Фундаменты
Задача №1.
Произвести расчет на прочность сваи с осевым армированием СУ-5,5-30 сечение 30*30см ,арматура из 1 d 10А-4.Свая работает как свая-стоика (основания щебень,скальные грунты)
Проверяем несущую способность сваи по грунту
Ф1=γв*Rгр*А=1*20*30*30=18000нм
Проверяем несущую способность сваи по материалу
Ф2=γ(RвА+Rs+Аs)=1(11.5*900+0.785*500)=10742.5нм
Принимаем несущую способность сваи по материалу Ф2=10742,5нм
Расчет сваи на транспортировку и монтажные нагрузки,при следующих данных
qсв=0,338т/м l1=3,3м l=5,5м
Расчет ведется на нагрузку от собственного веса с учетом коэффицента динамичности Кg=1,5
q псв=0,3²*2500=0,225т/м
Расчетная
qсв=q н*Кg=0,225*1,5=0,338т/м
Жесткие фундаменты .работают в основном на сжатие (бетон, бутобетон, каменная кладка).Размеры подошвы незначительно отличается от верхнего обреза.При значительной нагрузке (этажность)поперечное сечение фундамента с уступами-консолями.Чтобы в растянутой зоне кладки не возникли трещины от изгиба ,отношение высоты уступа к ширине указаны в таблице 12.
Таблица.12- Отношение высоты уступа к ширине
Марка раствора или бетона | Давление на грунт в кг/см²при расчетных нагрузках в кг/см² | Марка раствора или бетона | Давление на грунт в кг/см²при расчетных нагрузках в кг/см² | ||||||
δ<2 | δ>2.5 | δ<2 | δ>2.5 | ||||||
Бутовые и буто бетонные фундаменты | Фундаменты из бетонных блоков | ||||||||
50-100 10-35 | 1,25 1,50 1,75 | 1,50 1,75 2,00 | 1,0 1,1 1,2 | 1,1 1,2 1,3 | |||||
Высота фундамента (уступа) Һ
в-в1
һ= ——
2tgα
Задача №2.
Рассчитать железобетонный фундамент под продольную стену в1=50см при таких данных:
-грунт-суглинки
-глубина заложения фундамента от поверхности земли d=80см,условное расчетное давление при d=80см R0=2,3кг/см²=0,23МПа
-нормат.нагрузка на 1п.м ф-та на уровне земли Νп=21000кг
-собственный вес фундамента и грунта на обрезах
γm=0,0022кг/см³.
Фунд-т центрально нагруженный .
Определяем ширину подошвы ф-та
А=в*l,где А-пл.подошвы,в-ширина ,
е=1м=100см
Νп 2100
в=————— = ———————100см
100(R0- d γm) 100(2,3-80*,0022)
Принимаем фундамент из сборных ж.б блоков.
һ=30см һ/а=1,2=(30:25) по расчету не требуется армирование.
при варианте бутобетонных фундаментов һ/а=2 уступ высотой≈500см.а=25см
4 Железобетонные конструкций
Тема: Элементы прямоугольного сечение с одиночной арматурой.
Задача №1.
Подобрать рабочую продольную арматуру балки сечением 20*40см,арматура класса АII
Расчетный изгибающий момент от действия нагрузки М=81000нм,γВ2=0,9
Решение.
По таблице находим высоту
Rв=11,5МПа
Rs=280МПа
Определ.раб.высоту
һ0= һ-а=40-3=37см
μ 81000
Опред.А0=———= —————— =0,25<А0мах
в һ²0 Rв 20*37*37*11,5
По таблице определяем
η=0,848 и ζ=0,303< А0R
А0R=0,437 при γв2=0,9 ζ=0,646
μ 81000
определяем требуемый Аs= ——— = —————— =9,22см²
Rsη һ0 280*0,848*37
подбираем арматуру -3Ø20А2
Аsфакт=9,42см²> Аsтр
Задача №2.
Подобрать рабочую продольную арматуру балки прямоугольного сечения. в=25см,Һ=50см,а=4см,бетон класса В20,арматура класса АIII.расчетный изгибающий момент М=135000нм
γв2=1,0, Аs=?
Решение.
определяем по табл. Rв=17МПа
Rs=365МПа
определяем һ0=һ-а=50-4=46см
μ 135000
Определяем А0=——— = ————— =0,150<А0мах
в һ²0 Rв 25*46*46*17
По табл.определяем η=0,917 и ζ=0,165< ζR=0,41
μ 135000
опред.требуемый Аs=—— = —————— =8,77см²
Rsη һ0 365*0,917*46
подбираем арматуру а)2Ø25АIII Аsфакт=9,82см²
б)3Ø20АIII Аsфакт=9,42см²> Аsтр
Задача №3.
Подобрать рабочую продольную арматуру балки прямоугольного сечения,в=25см,Һ=45см,а=3см,бетон класса В25,арматура класса АIV.расчетный изгибающий момент М=121000нм
γв2=1,0, Аs=?
Решение.
определяем по табл.
Rв=14,5МПа
Rs=510МПа
определяем һ0=һ-а=45-3=42см
μ 121000
Определяем А0 = ——— = —————— =0,189<А0мах=0,34
в һ²0 Rв 25*45*45*14,5
По таблице определяем η=0,894
μ 121000
Определяем требуемый Аs=—— = ————— =6,318см²
Rsη һ0 0,894*42*510
Подбираем арматуру а)3Ø18АIV Аsфакт=7,63см²
б)3Ø20АIII Аsфакт=9,42см²> Аsтр=6,318см²
Аs
процент армирования μ%=——100=7,69/25•42•100=0,726%
вһ0
Задача №4.
Определить несущую способность ЖБ балки прямоугольного сечения в=25см,Һ=45см,выполненной из тяжелого бетона кл.В15 и армиров.4ф16а-IVØ
определяем Rв=8,5МПа
Rs=510МПа
Аs=8,04см²
Rs Аs 8,04*510
ξ=——— = ————— = 0,43
в һ0 Rы 8,5*2,5*45
А0=0,337
μ=А0 в һ²0 Rв =0,337*8,5*25*45*45=145015нм
Элементы прямоугольного сечения с двойным армированием.
Задача №1.
Определить Аs и подобрать рабочую арматуру балки прямоугольного сечения в=30см,Һ=60см из тяжелого бетона класса В 30 и арматуру Кл.АIII.Расчетный изгибающий момент М=750000Нм,а=4см,а´=3,5см.
Решение.
Rв=17МПа, Rs=365МПа
һ0=һ-а=60-4=56см
μ
А0=———— =750000/17*30*56²=0,469›А0R=0,395
Rв*в* һ²0
Принимаем двойное армирование.
Определяем площадь сжатой арматуры А´s
μ- А0R• Rвв• һ²0
А´s=——————— =750000-0,395•17•30•56²/365(56-3,5)=6,17см²
Rsc(һ0-а´)
Определяем площадь растянутой арматуры.
Rв А´s 17 6.17
Аs=ξsв һ0— + Rsc• — =0.541•30•56•— +365•——=42.25+6.17=48.42cм
Rs Rs 365 365
По табл.находим А´s из 2Ø20АIII, А´s =6,28см²
Аs из 4Ø40АIII, Аs=50,27см²
Задача №2.
Определить Аs и подобрать рабочую арматуру балки прямоугольного сечения в=20см,Һ=40см,из бетона класса В 20 и арматуру Кл.АII.Расчетный изгибающий момент М=150000Нм,а=3см,а´=2,5см.
Решение.
Rв=11,5МПа, Rs=280МПа
һ0=һ-а=40-3=37см
μ
А0=———— =150000/11,5*20*37²=0,476›А0R=0,429 ξ=0,623
Rв*в* һ²0
Принимаем двойное армирование.
Определяем площадь сжатой арматуры А´s
μ- А0R• Rвв• һ²0
А´s=——————— =150000-0,429•20•11,5•37²/280(37-2,5)=1,55см²
Rsc(һ0-а´)
Определяем площадь растянутой арматуры.
Rв А´s 11,5 1,55
Аs=ξsв һ0— + Rsc• — =0.623•37•20•— +280•—— =20,39см²
Rs Rs 280 280
По табл.находим А´s из 2Ø10АII, А´s =1,57см²
Аs из 4Ø28АII, Аs=24,63см²
Тавровые сечения
Задача №1.
Рассчитать рабочую арматуру в балке таврового сечения из тяжелого бетона с размерами
в′f=200см,һ′f=8см,в=20см,һ=60см,а=6см,
тяжелый бетон Класса В20. γв2=1,0.арматура Кл.А II. Расчетный изгибающий момент М=210000Нм,
Решение.
Rв=11,5МПа, Rs=280МПа
һ0=һ-а=60-6=54см
һ′f
Мсеч= γв2 Rв в′f һ′f(һ0- ——)=11,5*8*200(54-8/2)=920000нм
опред.случай расчета тавр.сечения
Мрасч<Мсеч
210000<920000нм -1случай нейтр.ось в полке.
Находим
А0= Мрасч/ в′f һ²0 Rв=210000/200*54²*11,5=0,031< А0R=0,2129
Вывод.Одиночное армирование.
По табл.находим ŋ=0,985 требуется
Аs=Мрасч/ŋһ0Rs=210000/0,985*54*280=14,1см²
Принимаем по сортаменту 4Ø22АII, Аsфакт=15,2см² или 3Ø25 , Аsфакт=14,1см²
Задача №2.
Подобрать рабочую арматуру в балке таврового сечения из тяжелого бетона с размерами
в′f=150см,һ′f=5см,в=20см,һ=40см,а=6см,тяжелый бетон Кл.В30. γв2=1,0.арматура Кл.А III. Расчетный изгибающий момент Мрасч=250000Нм,
Решение.
Rв=17МПа, Rs=365МПа
һ0=һ-а=40-4=36см
һ′f
Мсеч= γв2 Rв в′f һ′f(һ0- ——)=17*5*150(36-5/2)=427125› Мрасч =250000нм
1случай нейтр.ось в полке.
Находим
А0= Мрасч/ в′f һ²0 Rв=250000/150*36²*17=0,075< А0R=0,395
Вывод.Одиночное армирование.
По табл.находим ŋ=0,96 требуется
Аs=Мрасч/ŋһ0Rs=250000/0,96*36*365=19,82см²
Принимаем по сортаменту 2Ø36АII, Аsфакт=20,36см²
Расчет изгибаемых элементов по наклонным сечением.
Задача №1.
Дано в=30см,һ=40см,бетон класса В 30,арматура кл.АI, l0=6м,шаг балок а=4м.
Расчетная нагрузка на 1п.м балки qп.м=60000н/м.Рабочая продольная арматура из 4ф36 АIII.Определить dsw=диаметр поперечной ар-ры,шаг попереч.арм-ры
S-?
Решение.
һ0=һ-а=40-3=37см
Rв=17МПа, Rbt=1,2МПа, Rsw=175МПа,
Qmaх= qп.мl0/2=60000*6/2=180000н
Определяем А0= Ммах/в*һ²0 Rв γв2
Проверяем условие достаточности размеров сечения.
Qmaх≤0,35вһ0 Rв 0,35*30*37²*17*10²=660450›180000н
Размеры сечения достаточны.
Проверяем условие необходимостирасчета поперечн.арм-ры.
Qmaх≤0,6 вһ0 Rвt
0,6*30*37*1,2*10²=79920<180000н
необходим расчет поперечрой арматуры.
задаемся dsw=12мм,Аsw=1.13cм² по таблице ŋsw=4
опред.шаг поперечной арматуры S1
S1= Rbt*в*һ²0/ Qmaх=1,5*1,2*30*37²*10²/180000=41см
по нормам в краиних 1/4l
S2≤һ/2=40/2=20cм
предельно допустимое усилие на 1 п.см длины
qsw=Q²maх/8 Rbt*в*һ²0=180000²/8*1,2*30*10²37²=822н/см
определяем шаг S3
S3= Rsw*Asw* ŋsw / qsw =175*1.13*4*10²/822=96cм
проверяем
Rsw*Asw* ŋsw / smin ≥ Rbt*в/2
175*1.13*4/20=39.55≥1.2*30/2=18
39.55≥18 арматура подобрано верно.
Расчет сжатых элементов
-Нагрузка собирается на уровне обреза фундамента:
N-полная сосредоточенная нагрузка
Nкр-кратковременная нагрузка
Nдл-длительная нагрузка
-При числе пролетов ≥2 в многоэтажных гражданских зданиях l0=Н+0,15м — l0—расчетная длина колонны 1-го этажа,Н—расстояние от чистого пола до низа несущей конструкций.
Задача№1
Дано:рассчитать колонну только при наличии слущайного эксцентриситета,если N=925000н, Nдл=751000н,бетон класса В20,Н=3,5м,сечение колонны 30*30см(вс*һс).
Здание гражданское 3х пролетное,3-этажное.Н=3,5м—размер от чистого пола до низа ригеля.Расчитывается колонна 1го этажа.
Решение:
определяем l0=Н+0,15=3,5+0,15=3,65м
определяем гибкость колонны λ= l0/ һс=365/30=12,16
определяем отношение Nдл/N=751000/925000=4,812
по таблице 4.3 (Цай Г.Г 2-том)находим φв=0,86 φж=0,88
в первом приближении φ= φж вычисляем ариентировочную площадь сечения арматуры Аs=[(N/mφж)-Rв*Ав] / Rsс
m=1 при һс>20см Rsс=365МПа
Аs=[(925000/1*0,88)-10,5*10²*900] / 365*10²=3,045см²
определяем ά= Rsс* Аs / Rв*Ав=365*3,045/10,5*900=0,12<0,5
т.к ά<0,5 опред.φ по формуле :
φ= φв+2(φж- φв)*ά=0,86+2(0,88-0,86)*0,12=0,86+0,005=0,865
определяем требуемую арматуру
Аs=[(N/mφ)-Rв*Ав] / Rsс=[(925000/1*0,865)-10,5*10²*900] / 365*10²=3,53см²
по сортаменту подбираем 4Ø16А3 Аsфакт=8,04см²
процент армирования
μ%=[Аs/ вс*һс]100%=(8.04/900)*100=0.89%>μмин=0,5%
окончательно принимаем 4Ø16АIII
4 Деревянные конструкций
Тема: Расчет изгибаемых элементов цельного сечения
Задача№1
Подобрать требуемый диаметр балки ,при следующих данных :
шаг балок с=2м,пролет балки L=4м ,расчетная нагрузка на 1п.м балки q=636кг/м,нормативная нагрузка на 1п.м балки qп =540кг/м,предельно допустимый относительный прогиб [fп/l]=1/200.Балка выполнена из древесины сибирского кедра.
Решение.
Находим расч.изгиб.момент.балка свободно оперта и равномерно нагружена.
Ммах=ql²/8=636*4²/8=1272кгм
Находим нормат.изгибающий момент.
М пмах=q пl²/8=540*4²/8=1080кгм
определяем требуемый момент сопротивления.
Wтр= М пмах/ Ru¹*mn=1272*10²/160*0.9=883cм³
Ru¹=16МПа=160кг/см²
mn-табл.18,2стр.399 Цай т.1
опред.требуемый диаметр
d=³√ Wтр /0,1=³√883,3/0,1=20,67см
округляем d=21см
Мах.момент инерций сечения
Jx= d4/20=214/20=972cм4
Фактический прогиб
fn/е= М пмахl/10*E*Jx=1080*10²*400/10*105*9724=1/225‹ [fn/е]=1/200
Вывод.Принятый d=21см для балки обеспечивает прочность и жесткость.
Задача№2.
Подобрать сечения балки покрытия склада ,при следующих данных :шаг балок с=2м,пролет балки L=4,5м ,расчетная нагрузка q=424,5кг/м,нормативная нагрузка на 1п.м балки qп =345кг/м,предельно допустимый относительный прогиб [fп/l]=1/200.Балка выполнена из березы. ширина балки прямоугольного сечения в=10см
Решение.
Находим расч.изгиб.момент балки.
Ммах=q l²/8=424,5*4,5²/8=1074,5кгм
Находим нормат.изгибающий момент.
М пмах=q пl²/8=345*4,5²/8=873,3кгм
определяем требуемый момент сопротивления.
Wтр= М пмах/ Ru¹*mn=1074,5*10²/130*1,1=751,4cм³
Ru¹=13МПа=130кг/см²
mn-табл.18,2стр.399 Цай т.1
из формулы
W=вh²/6=>hтр=√(6*Wтр)/в=√6*751,4/10=21,26см принимаем =22см
Мах.момент инерций сечения
Jx= вh3/12=10*223/12=8873.33cм4
Фактич.прогиб
fn/е= М пмахl/10*E*Jx=873.3*10²*450/10*105*8873.33=1/226‹ [fn/е]=1/200
Вывод. Окончательно принимаем сечение 10*22см?обеспечивающее ее прочность и жесткость.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНиП 2.03.01-84*. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции.- М.: 1985, 97с.
2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.- М.: 1986. 34с.
3. СНиП РК-5.04-23.2002 г. Нормы проектирования. Стальные конструкции.- Астана, 2003, 118с.
4. СНиП 2-25-80 Нормы проектирования. Деревянные конструкции.- М.: Стройиздат, 1983.
5. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. -М.: Стройиздат, 1991.-767с.
6. Железобетонные и каменные конструкции. Под ред.Бондаренко В.М., М.: Высшая школа, 2004. -876с.
7. . Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред. Карлсена Г.Г. и Слицкоухова Ю.В., 5-е издание: -М.: Стройиздат, 1986.-543 с.
8. Кусябгалиев С.Г. Металлические конструкции. Конспект лекций для студентов строительных специальностей всех форм обучения. Раздел I. – Усть-Каменогорск, 2002.-101 с.
9. Кусябгалиев С.Г., Губарев В.В., Нуржанова.К.М. Металлические конструкции. Практикум для студентов строительных специальностей всех форм обучения. Раздел I. – Усть-Каменогорск, 2006.- 61 с.
10. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций.-М.: Стройиздат, 1989.-512с.
11. Металлические конструкции. Элементы конструкций. Том I. Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности ПГС. Под ред. Горева В.В., 2-е издание: -М.: Высшая школа, 2001.-551с.
12. Металлические конструкции. Учебник для студентов ВУЗов, обучающихся по специальности.
13. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций.- М.: Высшая школа, 1989.-400с.
14. Сетков В.И., Сербин Е.П. Строительные конструкции. -М.: ИНФРА-М, 2005.-447с.
15. Строительные конструкции. Под ред. Овечкина А.М., -М.:Стройиздат, 1974.-486с.