Методичні вказівки icon

Методичні вказівки




Скачати 167.96 Kb.
НазваМетодичні вказівки
Дата09.06.2012
Розмір167.96 Kb.
ТипДокументи


Міністерство освіти і науки України

Харківська національна академія міського господарства


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу

Технічна реконструкція будівель”

Частина 2 „Підсилення металевих конструкцій”

(для студентів 4 курсу спеціальності 6.092100 –

„Міське будівництво та господарство”)


Харків – 2007

Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу „Технічна реконструкція будівель” Частина 2 – „Підсилення металевих конструкцій” (для студентів 4 курсу спеціальності 6.092100 – „Міське будівництво та господарство”). – Харків, ХНАМГ, 2007. – 23 с.



Укладач: Є.С.Сєдишев


Рецензент: В.А.Мазур


Рекомендовано кафедрою будівельних конструкцій,

протокол № 5 від 27.03.2007 р.





1. вступ


Розрахунково-графічна робота „Підсилення сталевих балок перекриття в умовах реконструкції” виконується під час вивчення дисципліни „Технічна реконструкція будівель”. Проектування на вказану тему дає можливість більш глибоко засвоїти теоретичні положення цієї дисципліни і вивченого раніше загального курсу „Металеві конструкції”, навчитися розробляти рішення з раціонального підсилення конструкцій і виконувати розрахунки до цих рішень.

Підсилення конструкцій необхідне у випадках, коли їхня несуча здатність або жорсткість є недостатніми, що зв’язано або зі збільшенням навантажень і прольотів при реконструкції споруди (моральний знос), або з дефектами й пошкодженнями конструкцій та їх з’єднань (фізичний знос).

Висновки про недостатню надійність і виявлення елементів, які потребують підсилення, мають бути обгрунтовані:

- обстеженням технічного стану споруди, що включає контрольні обміри, облік дефектів, уточнення міцнісних характеристик матеріалів конструкцій, натурні випробування;

- перевірочними розрахунками, що включають уточнення навантажень, параметрів конструкцій і розрахункових моделей.

Проект підсилення складають на заключному етапі підготовки споруди до реконструкції.

Розрахунково-графічну роботу виконують на базі знань про проектування сталевих конструкцій робочого майданчику цеху, що вивчають у загальному курсі „Металеві конструкції”.


^ 2. зміст і обсяг розрахунково-графічної роботи


У розрахунково-графічній роботі студенти виконують проектування підсилення балок перекриття робочого майданчику цеху в зв’язку зі збільшенням навантаження на майданчик на 75% (внаслідок модернізації технологічного процесу в цеху), використовуючи спосіб нарощування поперечних перерізів елементів.

У роботі потрібно розрахувати й сконструювати такі елементи та їх підсилення:

1. Перевірити несучу здатність існуючої головної балки і підібрати до неї профіль допоміжної балки;

2. Підсилення допоміжної балки двома швелерами;

3. Підсилення головної балки листами.

Обсяг роботи: пояснювальна записка на 10-15 стор.; креслення – один аркуш формату А-3.

На кресленні виконати:

1. Монтажний план балок перекриття;

2. Конструктивне креслення підсилення допоміжної балки;

3. Конструктивне креслення підсилення головної балки;

4. Специфікацію елементів підсилення.




Рис. 1 – Монтажна схема балок перекриття промислового майданчика


Вихідні дані для проектування беруть з Додатку 1 за номером варіанта. У табл. 1 наведено розміри прольотів головної балки () і допоміжної балки (), а також крок допоміжних балок (а) і висота головної балки (Н). Інші розміри перерізу головної балки брати за рисунком у додатку 1.


3. приклади розрахунків до ргр за завданням


3.1. Перевірка несучої здатності існуючої головної балки і підбір

профілю допоміжної балки


3.1.1. Розміри поперечного перерізу головної балки прийняти за завданням у Додатку 1 – ширину полиці, товщину полиці і стінки за рисунком, а висоту балки і її проліт за таблицею.

У розрахунковому прикладі приймаємо: проліт головної балки 16 м, її висота ^ Н = 1,14 м; проліт допоміжних балок 6 м, їхній крок а = 2 м.


у
Матеріали балок – сталь класу С245 (ВСт 3 пс 6) з розрахунковим опором за табл. 51* СНіП [ ]
240 МПа і коефіцієнтом умов роботи 1,1 з табл. 6* [3]


Ребра жорсткості

Встановити за

кроком допоміж-

них балок






Рис. 2 – Поперечний переріз головної балки

3.1.2. Підрахунок геометричних характеристик заданого поперечного перерізу головної балки.

Момент інерції перерізу:



см4.

Момент опору перерізу:

см3.

3.1.3. Несуча здатність головної балки:

- перерізу за максимальним згинальним моментом

кНсм = 2502,5 кНм;

- за погонним навантаженням на головну балку при її прольоті м

кН/м;

- за навантаженням на перекриття при кроці головних балок 6 м

кН/м2.

3.1.4. Підбір профілю допоміжної балки за максимально допустимим навантаженням

Максимальний згинальний момент при прольоті й кроці допоміжних балок – 6 м і а = 2 м.

кНм = 11727 кНсм.

Потрібний момент опору

см3.

Приймаємо за сортаментом (табл. 1 Додатку 2) прокатний двутавр № 30 з геометричними характеристиками см3, см4.

3.1.5. Виконуємо перевірку жорсткості прийнятої допоміжної балки при характеристичному навантаженні:

кН/м2,

де усереднений коефіцієнт приведення розрахункового навантаження до характеристичного.

кНм;

.

Жорсткість допоміжної балки достатня.


^ 3.2. Підсилення допоміжної балки двома швелерами


3.2.1. Навантаження на 1 м2 перекриття до реконструкції:

кН/м2; кН/м2.

Після реконструкції навантаження зросли на 75%:

кН/м2; кН/м2.

Зусилля від навантаження після реконструкції:

кНм,

кНм,

кН.


3.2.2. Потрібний момент опору допоміжної балки:

см3.

Те ж для елементів підсилення:

см3.


I № 30
3.2.3. Приймаємо підсилення з двох швелерів, які приварюються до балки симетрично від осі х-х (дивись рис. 3)




Рис. 3


Для якісного приварювання швелерів проміжки між ними і полицями двотаврів беруть не менше звису полиці двотаврів.

Швелери підсилення № 20

см3, см4.

Перевірку міцності підсиленої балки використовують за критерієм крайової текучості (норма граничних пластичних деформацій ) з коефіцієнтом (п. 4.8, 4.22 і 4.23 [4]).

Сумарний момент опору перерізу:

см3.

Нормальні напруження:

кН/см2 кН/см2.

Дотичні напруження:

кН/см2 кН/см2.

Перевірка жорсткості підсиленої балки

см4;

.

Міцність і жорсткість підсиленої балки достатні.

3.2.4. Встановимо прив’язку елементів підсилення до опори. Цю відстань розрахуємо з умови рівності несучої здатності балки за моментом моменту від зовнішнього навантаження після реконструкції Мх






Рис. 4




де кН/м.

кНсм = 124,61 кНм.

Відстані від лівої опори балки до підсилення



.

х1 = 1,12 м; х2 = 4,88 м; х1 + х2 = l.

Приймаємо прив’язку підсилення від опори

м,

де 0,2 м – конструктивний розмір, що забезпечує повне включення підсилення до роботи.

Довжина елементу підсилення становить

м.


^ 3.3. Підсилення головної балки листами




Рис. 5 – Розрахункова схема головної балки


3.3.1. Навантаження на балку.

Якщо в прольоті балки більше трьох сил, то можна приймати навантаження рівномірно розподіленим

кН/м

кН/м.

Зусилля від навантаження після реконструкції:

кНм,

кНм,

кН.


3.3.2. Момент, який повинно сприймати підсилення:

кНм.

Потрібний момент опору підсилення:

см3.










Рис. 6


3.3.3. Попередньо приймаємо загальну висоту головної балки після підсилення – Н + 4 см.

Тоді потрібний момент інерції підсилення

см4.

Попередньо приймаємо товщину листа підсилення – мм = = 2,0 см, а ширину листа – 36 – 2  1 = 34 см.

Тоді потрібна площа листа підсилення:

см2.

Уточнюємо потрібну товщину листа:

см.

Приймаємо за сортаментом смугової сталі (табл. 4 Додатку 2) товщину листа 20 мм і перерахуємо геометричні характеристики балки:

см4,

см4;

см3.

3.3.5. Перевірку міцності підсиленої балки виконуємо за критерієм розвинутих пластичних деформацій як для елементу IV класу (норма пластичних деформацій ) з коефіцієнтом (п. 4.8, 4.22 і 4.24 [4]).

несуча здатність за моментом підсиленого перерізу за формулою (45) [4]:

;

де Ас і Ар – площі стиснутої і розтягнутої зон перерізу підсилюваного елемента;

Аrс і Аrр – площі стиснутого і розтягнутого підсилення;

Ус і Ур – відстані від центру тяжіння стиснутих і розтягнутих площ підсилюваного елемента до центральної осі елемента (див. рис. 6);

Уrс і Уrр – відстані від центру тяжіння на стиснутих і розтягнутих площ підсилення до центральної осі елемента;

співвідношення розрахункових опорів сталі підсилення і балки.

Для симетричного підсилення при

см2.

см2.



см.

;

кНсм = 4189,4 кНм.

кНсм кНм,

де коефіцієнт впливу поперечних сил при (для середини прольоту поперечна сила близька до нуля).

Виконуємо перевірку жорсткості підсиленого перерізу

.

Міцність і жорсткість підсиленої балки достатні.


3.3.6. Визначаємо відстань від лівої опори балки до підсилення:



.

х1 = 2,76 м; х2 = 13,24 м; х1 + х2 = L.

Приймаємо прив’язку підсилення від опори:

м,

де 0,3 м – конструктивний розмір, що забезпечує повне включення підсилення в роботу.

Довжина елемента підсилення:

м.

3.3.7. Потрібна товщина стінки балки при збільшенні навантаження:

см = 9,8 мм,

де кН/см2.

Потрібна товщина підсилення стінки листом:

мм.

Мінімальна конструктивна товщина листа – 4 мм за умови недопущення його жолоблення. Ширину листів підсилення приймемо за умови не менше ніж см. Візьмемо за сортаментом листи 4 х 560 мм.

3.3.8. Стінка існуючої балки спроможна сприймати граничну поперечну силу:

кН.

Визначимо потрібну довжину підсилення




Рис. 7


За подібності трикутників на епюрі „Q”:

;

м.

Прив’язка елемента підсилення стінки до опори:

1,43 + 0,3 = 1,73 м.

Конструктивно приймаємо довжину підсилення на 1 панель проміж ребрами жорсткості – 2 м.

3.3.9. Виконаємо розрахунки зварних швів прикріплення накладних листів до полок двотавра.

Статичний момент листа підсилення:

см3.

Зсуваюча сила на 1 см довжини шва:

кН.

Потрібний катет швів:

а) по металу шва

см;

б) по металу межі сплавлення

см.

Приймаємо мінімальний конструктивний катет шва – 4 мм.


список літератури


1. ДБН В.1.2-2.2006. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. – К.: Минстрой Украины, 2006.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия (Дополнения. Разд. 10. Прогибы и перемещения). – М., 1988.

3. СНиП ІІ-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М., 1990.

4. Пособие по проектированию усиления стальных конструкций (к СНиП ІІ-23-81*). – М.: Стройиздат, 1989.

5. Молодченко Г.А., Гринь В.И. Реконструкция и усиление зданий и сооружений. – К.: ИСДО, 1998.


додаток 1


Вихідні дані для проектування


Переріз головної балки







вар.

L

H

l

a



вар.

L

H

l

a

1

12,0

0,90

6,0

3,0

14

16,5

1,19

5,0

1,5

2

16,0

1,14

5,5

2,0

15

14,0

1,09

7,0

2,0

3

18,0

1,24

4,5

2,0

16

15,0

1,09

5,0

2,5

4

18,0

1,24

5,0

1,5

17

16,0

1,14

5,0

2,0

5

15,0

1,1

6,0

1,5

18

13,5

1,04

7,0

1,5

6

14,0

1,04

6,5

2,0

19

18,0

1,19

5,0

1,5

7

15,0

1,19

6,0

2,5

20

12,0

0,94

7,5

2,0

8

12,0

0,94

7,5

1,5

21

16,5

1,19

6,0

1,5

9

16,5

1,19

5,5

1,5

22

13,5

1,04

7,5

1,5

10

13,5

1,04

6,5

1,5

23

15,0

1,09

5,0

1,5

11

15,0

1,19

5,5

1,5

24

16,0

1,14

6,0

2,0

12

12,0

0,94

7,0

2,0

25

17,5

1,24

5,5

2,5

13

13,5

0,94

5,5

1,5

26

17,5

1,29

6,5

2,5


Усі розміри в таблиці наведено в метрах.


Таблиця 3 – Нормативні і розрахункові опори при розтягу, стиску і

згині листового, широкоштабового універсального і

фасонного прокату за ГОСТ 27772-88 для сталевих

конструкцій будівель і споруд




Таблиця 4 – Сталь прокатна широкосмугова універсальна (ГОСТ 82-70*)

Товщина, мм

4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 45, 50, 55, 60

Ширина, мм

(160, 180, 190), 200, 210, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 320, 340, (350), 360, 380, 400, 420, (440), 450, (470), 480, 500, (520), 530, (550), 560, (580), 600, 630, 650, 670, 700, (710), 750, 800,850, 900, 950, 1000, 1050


Таблиця 5 – Коефіцієнти для розрахунку на міцність елементів конструкцій,

враховуючи розвиток пластичних деформацій (для двотаврового

перерізу)



0,25

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

С(Сх)

1,19

1,155

1,11

1,09

1,07

1,06

1,055

1,05

1,045

1,04



Н


авчальне видання

Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу „Технічна реконструкція будівель” Частина 2 – „Підсилення металевих конструкцій” (для студентів 4 курсу спеціальності 6.092100 – „Міське будівництво та господарство”).




Автор: Є. С. Сєдишев


Редактор: М.З.Аляб'єв



Комп'ютерний набір: О.В.Мамаєва


План 2007, поз. 281


Підп. до друку15.06.07 Формат 60х84 1/16. Папір офісний

Друк на ризографі. Умов.-друк. арк. 1,2 Тираж 75 прим.

Замовлення №

Харківська національна академія міського господарства

61002, м. Харків, вул. Революції, 12

Сектор оперативної поліграфії ІОЦ ХНАМГ

61002, м. Харків, вул. Революції, 12


Схожі:

Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до проведення семінарських та практичних занять з курсу «Методика викладання у вищій школі» для студентів спеціальності 050201 «Менеджмент організацій» окп «Магістр»
Методичні вказівки до виконання дипломної роботи спеціаліста: підготовка, написання, захист. Методичні вказівки / Упор. Ґудзь П....
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка енергетики" для студентів напряму...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до їх вивчення, контрольні питання для самоперевірки, що наведені після кожної теми дисципліни, методичні вказівки до виконання контрольної роботи
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни "Економіка та фінанси підприємства" для студентів...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до вивчення тем, перелік розділів, що виносяться на самостійне опрацювання студентів, варіанти індивідуальних завдань, перелік літератури. Методичні вказівки укладені з урахуванням вимог державного освітнього стандарту
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни “Страховий менеджмент” для студентів спеціальності...
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення тем, передбачених програмою дисципліни «Mенеджмент», завдання до контрольної роботи та методичні вказівки до її виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Mенеджмент» для студентів напрямів 050502 –...
Методичні вказівки icon2765 Методичні вказівки
Методичні вказівки до практичних та самостійних занять з курсу «Методи синтезу та оптимізації» для студентів
Методичні вказівки iconМетодичні вказівки
С. С. Душкін, Т. О. Шевченко методичні вказівки для проведення практичних занять, лабораторних робіт
Методичні вказівки iconФінанси І кредит методичні вказівки
Методичні вказівки по проведенню практичних занять з дисципліни «Банківські операції»
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи