Международная образовательная корпорация

Международная образовательная корпорация

Активный раздаточный материал

«Обследование и реконструкция сооружений» Факультет общего строительста

2 - кредита Восьмой семестр

Практическое занятие №4 «Поверочные расчеты 2011-2012 учебный год

металлических конструкций и элементов»

Ассоц. проф., к.т.н., Келемешев Алпысбай Джумагалиевич

Краткое содержание занятия

Пример 1. Две металлические стойки, объединенные связями высо =60 см², W_x=509 см³, i_x=10,7 см, d=10,7 мм, t=13,7 мм) (рис. 1).

Рис. 1. Расчетные схемы и сечения стоек

Расчетное сопротивление материала 200 МПа. Расчетная нагрузка на одну стойку F₁=460 кН.

Обследование показало, что имеется искривление стойки до стрелки f_из=5см и равномерный по поперечному сечению коррозионный износ с глубиной проникновения коррозии ∆*=2 мм.

Расчетную площадь поперечного сечения при равномерном коррозионном износе А_ef определяем по формуле:

А_ef=(1-K_sa·∆*)·A_o,

где А_o - площадь поперечного сечения элемента без учета коррозии; К_sa - коэффициент слитности сечения, равный отношению периметра, контактирующего со средой, к площади поперечного сечения (K_s равен: 2/t - для уголков; l/t - для замкнутых профилей; 4 (t+d) для швеллеров и двутавров, здесь t и d -толщины полки и стенки соответственно в мм).

Момент сопротивления определим по формуле:

W_ef=(1-K_sw·Δ*)·W_o

где W_o - момент сопротивления сечения без учета коррозионных повреждений;

K_sw - коэффициент изменения момента сопротивления вследствие коррозионного износа (по табл. 1.прил. 4 Пособия по проектированию усиления стальных конструкций K_sw=0,22).

Приведенное значение радиуса инерции i_ef

i_ef=√W_ef ·h/2/ A_ef

Вычисляем условную гибкость λ:

λ=(Н/ i_ef)·√R/E,

где Н - расчетная высота стойки; R - расчетное сопротивление стали; Е - модуль упругости стали (Е=2,1·10⁵ МПа).

Напряжение σ₁ в стойке:

σ₁ = F/A_ef

Коэффициент ψ_o:

Ψ_o=1-0,1·λ²·σ₁/R

Стрелку искривления стержня в незагруженном состоянии f_o определим по формуле:

f_o= ψ_o·f_из

Относительный эксцентриситет m_f:

m_f= f_o A_ef/W_ef

Коэффициент влияния формы сечения η:

η=(1,75-0,1·m_f)-0,02· (5-m_f)·λ

Коэффициент перехода К от стрелки искривления к эквивалентному эксцентриситету определяем по формуле:

К=0,82+0,1·√з·m_f/ λ;

Откуда приведенный эксцентриситет m_ef

m_ef=К·η·m_f

По табл.74 СНиП ІІ-23-81* Стальные конструкции при λ=1,89 и m_ef=0,64 имеем коэффициент внецентренного сжатия φ_вн=0,604.

Напряжения в колонне σ с учетом коррозии и искривления:

σ=F/φ_вн·A_ef

П р и м е р 2. Опорный раскос стропильной фермы выполнен из уголков 125х8 из стали с расчетным сопротивлением 240МПа. Расчетная длина стержня l_x=l_y=2,4м (рис. 2.). Требуется определить, выдержит ли этот стержень расчетное усилие N=600кН. По сортаменту уголок 125x8 имеет следующие характеристики: площадь сечения А=19,7м², момент инерции I_x=294 см⁴ и радиус инерции i_x =3,87 см.

Определим гибкость стержня λ_x:

λ_x=l_x/i_x

где 1_x - расчетная длина раскоса.

При этой гибкости коэффициент продольного изгиба φ = 0,8

СНиП ІІ-23-81* Стальные конструкции.

Напряжение в стержне σ:

σ = N/φ∙ А

Рис. 2. Расчетная схема и сечения раскоса

Пример 3. Балка рабочей площадки составного двутаврового сечения из полок 300x20 мм и стенки 1200x10 мм. Она изготовлена из стали с расчетным сопротивлением R = 210 МПа. Расчетный пролет балки 12 м (рис. 3.).

Рис. 3. Расчетная схема и сечение балки.

Расчетная нагрузка 150 кН/м. Геометрические характеристики сечения:

Площадь балки А:

А=2·b_п·t_п+h_ст·t_ст

Момент инерции:

I_x=2·b_п·t_п³/12 + 2·b_п·t_п (h/2)² + t_ст·h_ст³/12;

Момент сопротивления W_x:

W_x=2·I_x/h

Расчетный момент в середине балки М_мах:

М_мах=q·l²/8

Напряжение в крайних волокнах балки σ:

σ=M_мах·/W_x

Задание на СРС

1. Методы и средства измерений. [1] с.10-29, [7] с. 91-153; [1] с. 29-38. с. 144-146. Реферат (1-2 стр.)

2. Письменный ответ на вопросы по АРМ. [1] с.10-29; [7] с. 91-134; [1] с. 29-38; [1] с. 144-146.

Задание на СРСП

1. Обследование и оценка технического состояния здания. РГР (12-15 с.),[1] с. 8-62, [8] с. 3-41, [1] с. 143-147.

Список литературы

Основная литература:

1. Калинин А.А.Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений: Учебное пособие / Издательство Ассоциации строительных вузов. Москва; 2004, 160 с.

2. Келемешев А.Д. Обследование и реконструкция сооружений. Учебное пособие для студ. специальности 5В072900 - «Строительство» - Алматы: КазГАСА, 2010. 164 с.

3. Обследование и испытание сооружений / Под ред. Лужина О.В. -М: Стройиздат, 1987.-263с.

Дополнительная литература:

4. Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений: Учебное пособие - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 240 с., с илл.

5. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебн. - М.: ИНФРА-М, 2005.-268с.

6. Келемешев А.Д. Обследование и реконструкция сооружений. Методические указания по выполнению самостоятельных работ для студентов специальности 050729 - «Строительство» - Алматы: КазГАСА, 2008 - 40 с.

7. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. - Астана, 2003.

8. РДС РК 1.04-07-2002 Правила оценки физического износа зданий и сооружений. - Астана, 2002.

9. СНиП РК 2.03-30-2006. Строительство в сейсмических районах. - Алматы, 2006.

10. СНиП 2.03.07-85 Нагрузки и воздействия. М., 1986.36 с.

Дата добавления: 2015-09-29