KONSTRUKTsII1

В общем случае, когда на элемент действует продольная сила N и

изгибающие моменты в двух направлениях Мх и Му расчет на прочность выполняют по формуле:

[N/AnRyγc]n + Mx/cxWxn,minRyγc + My/cyWyn,minRyγc ≤ 1,

где N, Mx и My —абсолютные значения продольной силы и изгибающих моментов при наиболее неблагоприятном их сочетании;

An, Wxn,min и Wyn,min — площадь и моменты сопротивления нетто расчетного сечения;

n, cx и cy — коэффициенты, принимаемые по нормам.

Для конструкций, работающих только в упругой стадии, когда пластические деформации недопустимы, принимают n= cx = cy = 1, и

формула принимает вид:

N/AnRyγc + Mx/Wxn,minRyγc + My/Wyn,minRyγc ≤ 1,

© Соколов М. С.

21

Расчет на устойчивость внецентренно сжатых элементов при действии момента в одной из главных плоскостей выполняют как в этой плоскости, так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет на устойчивость элементов постоянного сечения в плоскости действия момента выполняют по формуле:

N / φe ARy γc ≤ 1,

где φe – коэффициент устойчивости при сжатии с изгибом определяют в зависимости от условной гибкости λ и приведенного относительного эксцентриситета mef по указаниям норм.

При значении приведенного относительного эксцентриситета mef ≤ 20,

расчет на прочность выполнять не требуется.

При значении приведенного относительного эксцентриситета mef > 20,

расчет выполняют как для изгибаемых элементов.

© Соколов М. С.

22

Оценка собственных пределов огнестойкости

стержневых стальных конструкций

Оценка собственных пределов огнестойкости стержневых стальных конструкций производится по таблице, составленной на основе расчетных данных в зависимости от приведенной толщины металла (ПТМ), которая определяется по формуле:

ПТМ= S/P,

где S – площадь поперечного сечения профиля, мм2; Р – периметр обогреваемой части сечения, мм. Промежуточные значения огнестойкости определяются методом линейной интерполяции.

При приведенной толщине металла менее 3 мм, собственный предел огнестойкости принимается равным 5 мин.

© Соколов М. С.

23

Приведенная толщина металла	Собственный предел огнестойкости
(ПТМ),	(Пф),
мм	мин

3	7
4	8
5	9
10	15
15	18
20	21
30	27
40	34
60	43

© Соколов М. С.

24

Рекомендуемая литература по теме

1.Федеральный закон от 30.12.2009 №384-ФЗ Технический регламент о безопасности зданий и сооружений.

2.ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований.

3.СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

4.СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.

5.СП 53-102-2004 Общие правила проектирования стальных конструкций.

6.Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений под ред. д.т.н. проф. А.А. Уманского.

7.Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Под ред. академика Н.П.

Мельникова.

8.Инженерные конструкции. Учебник, под редакцией В.В. Ермолова. – М.:"Архитектура-С",2007.

9.Металлические конструкции. Учебник, под редакцией Ю.И. Кудишина, 11-е издание.- М.:

"Академия", 2008.

10.Файбишенко В.К. Металлические конструкции. – М., 1984.

11.Архитектурное конструирование. Учебник, В.А.Пономарев. – М.: "Архитектура-С", 2008.

© Соколов М. С.

25

Лекция 5

Примеры расчетов стальных

конструкций

© Соколов М. С.

Лекция 5

Примеры расчета металлических

конструкций.

λ = l_ef / i

© Соколов М. С.

Цели и основные этапы расчета элементов

стальных конструкций

Цель расчета – обоснование габаритных размеров конструкций, сечений, узлов соединений, обеспечивающих заданные условия эксплуатации в течение всего срока с необходимой надежностью и долговечностью при минимальных затратах труда и материалов.

Любой расчет имеет своей целью решение конкретных задач проектирования.

Расчеты конструкций решают три основных типа задач:

1.  Подбор и обоснование сечений конструктивных элементов при заданных нагрузках и материалах;

2.  Проверка имеющихся или выбранных сечений конструктивных элементов при заданных нагрузках и материалах;

3.  Определение максимальной допускаемой нагрузки на заданные сечения и материалы конструктивных элементов.

© Соколов М. С.

2

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ ОБЫЧНО СОСТОИТ ИЗ

СЛЕДУЮЩИХ ЭТАПОВ:

1.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ;

2.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИЙ;

2.СБОР НАГРУЗОК;

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ;

5.ПОДБОР ИЛИ ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ,

УЗЛОВ И КОНСТРУКЦИИ В ЦЕЛОМ;

6. ОПТИМИЗАЦИЯ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ, МАТЕРИАЛОВ,

НАГРУЗОК, СЕЧЕНИЙ;

7.ПОВТОРНЫЙ РАСЧЕТ ПРИ НОВЫХ ПАРАМЕТРАХ;

8.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ.

© Соколов М. С.

3

Сбор нагрузок

Основные правила сбора нагрузок.

1.  Выделять отдельно (разделять) постоянные, временные и особые нагрузки. 2.  Все нагрузки принимаются в единой системе единиц.

3.  Внимательно следить за тем, чтобы не складывать нагрузки, заданные в разных размерностях, например: нагрузки на единицу площади (кг/м2); погонные нагрузки (кг/м);

точечные (сосредоточенные) нагрузки (кг).

4.  Коэффициенты перегрузки и коэффициенты сочетаний принимаются согласно нормам (СП

20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) или по техническому заданию.

5.  Коэффициент надежности по ответственности принимается по федеральному закону №384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" или по ГОСТ

27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований" в зависимости от установленного в задании на проектирование класса (уровня) ответственности здания.

6.  Следует выделять полные и пониженные значения временных нагрузок (для тех нагрузок,

для которых в нормах предусмотрены такие значения) и не прикладывать их одновременно. 7.  Выделять разнонаправленные и взаимоисключающие нагрузки и воздействия.

8.  Не прикладывать одновременно взаимоисключающие нагрузки.

9.  Сбор нагрузок рекомендуется выполнять в табличной форме, с последующим расчетом нагрузок на отдельные конструкции (фундаменты, колонны, балки, плиты). Таблицы удобно выполнять с использованием таких программ как Exel.

© Соколов М. С.

4