Similar presentations:
Проектирование и расчет металлических балок. Проектирование и расчет металлических колонн. Лекция 7
1.
ЛЕКЦИЯ 7.Проектирование и расчет металлических
балок. Проектирование и расчет
металлических колонн.
2.
ПЛАН ЛЕКЦИИ1. Проектирование и расчет металлических балок.
2. Проектирование и расчет металлических колонн.
3.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БАЛКАХСтальные балки широко применяются в инженерных
конструкциях зданий и сооружений:
для покрытий и междуэтажных перекрытий зданий;
4.
рабочих площадок и конструкций подкрановых балокпроизводственных зданий;
5.
в конструкциях мостови эстакад;
6.
в конструкцияхгидротехнических
сооружений: затворов,
шлюзов и т. д.
7.
Основная форма поперечного сечения стальныхбалок – двутавр, который применяется прокатным или
составным.
Составные
балки
применяются,
оказываются недостаточно мощными.
если
прокатные
8.
Наиболее распространенными являются сварныебалки, образуемые из трех листов: вертикального,
называемого стенкой и двух горизонтальных, называемых
полками, которые привариваются к стенке.
Полка
Стенка
9.
Проектирования и расчетметаллических балок
Балочной
клеткой
называется
конструкция
перекрытия или покрытия, которая состоит из системы
балок, расположенных в двух направлениях.
Колонна
Главная балка
Второстепенная балка
Балочная клетка состоит из главных балок,
перекрывающих больший пролет, второстепенных балок и
настила.
10.
В качестве настила балочной клетки используютсяметаллические листы (рабочие площадки цехов),
железобетонные плиты (пустотные или ребристые) или
монолитное железобетонное перекрытие.
11.
металлические листы (рабочие площадки цехов);12.
железобетонные плиты (пустотные или ребристые)13.
монолитное железобетонное перекрытие выполняетсяпо несъемной опалубке из профилированного настила.
Армирование перекрытия:
- отдельными стержнями;
- плоскими каркасами.
14.
Расположение второстепенных балок в балочныхклетках решается несколькими способами:
- этажное (отметка верха второстепенных балок выше
отметки верха главных балок);
пониженное
(отметка
верха второстепенных балок
ниже отметки верха главных
балок);
- в одном уровне
с
главными балками.
15.
Расчет и проектирования металлических колоннКолонны являются одним из основных элементов
каркасов производственных зданий. В зависимости от
высоты и пролета здания, наличия подъемно-транспортного
оборудования, стальные колонны различаются на:
сплошные постоянного сечения (а);
сплошные переменного сечения (б);
решетчатые (в, г);
раздельные (д).
16.
СЕЧЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОЛОННсплошные прокатные и сварные;
сплошные составные (из сварных и прокатных
элементов);
17.
сквозные;открытые и закрытые.
18.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫСТАЛЬНЫХ КОЛОНН
Основные элементы колонн:
оголовок – это поверхность, на которую опираются
вышележащие конструкции (стропильные конструкции
покрытия). Состоит из опорной плиты толщиной 15…25 мм
и ребер жесткости, которые прикрепляются угловыми
сварными швами.
19.
база – это конструкция, которая служит для крепленияколонны к фундаменту и обеспечивает равномерное
распределение нагрузки. Состоит из опорной плиты,
к которой приваривается колонна. Размеры плиты
определяются из условия прочности бетона фундамента
(местное сжатие или смятие). Площадь плиты
определяются по формуле A = N Rb.
20.
Конструкция базы бывает двух типов:с траверсой (10…20 мм)
с фрезерованным торцом колонны.
21.
Плита соединяется с фундаментом при помощи анкерныхболтов 20…30 мм.
22.
Расчёт на общую устойчивостьПотеря общей устойчивости характеризуется
изменением первоначальной формы
деформирования всей конструкции под
действием сжимающей нагрузки.
Условие устойчивости при
осевом сжатии:
констр. сх.
N
Ry c ;
A
расч. сх.
N
N
N – расчётное продольное усилие, кН;
– коэффициент продольного изгиба;
определяется по табл.КМК* (или по
графику ) в зависимости от
максимальной гибкости стержня :
lef
i
lef – расчётная длина стержня, см;
i – радиус инерции сечения, см.
;
lef
Ry
E
условная гибкость
y
x
x
y x
y
Потеря устойчивости происходит относительно оси с
наибольшей гибкостью, при этом стержень искривляется в
направлении, перпендикулярном этой оси.
23.
Расчётная длина сжатого стержняРасчётная длина стержня – это
эквивалентная из условия устойчивости
длина шарнирно опёртого стержня той же
жёсткости.
Геометрически расчётная длина
определяется как расстояние между
точками перегиба изогнутой оси
стержня.
расч. сх.
констр. сх.
N
H
lef
Методика расчёта стержней на
устойчивость с использованием
коэффициента расчётной длины была
предложена Ф.С. Ясинским в 1894 году.
lef = · H
y
x
x
- коэффициент расчётной длины.
y
y x
24.
Различного рода элементы, сжатые в продольном направлении, широкораспространены в строительных конструкциях. Исчерпание их несущей
способности происходит в результате изменения первоначальной, обычно
прямолинейной, формы от потери устойчивости. В этом их принципиальное
отличие от элементов, работающих на растяжение.