1. Приведите классификацию нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Изобразите схему поперечного разреза одноэтажного промышленного здания с указанием вероятных нагрузок, действующих на каркас здания
18. Опишите пути снижения металлоемкости стальных балок, прогрессивные конструктивные решения балок
22. Опишите конструкции башмаков колонны; проиллюстрируйте ответ чертежами. Как определяются размеры опорной плиты? Каков принцип расстановки анкерных болтов?
Список используемой литературы
1. Приведите классификацию нагрузок в соответствии со СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». Изобразите схему поперечного разреза одноэтажного промышленного здания с указанием вероятных нагрузок, действующих на каркас здания
В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки.
К постоянным нагрузкам следует относить:
а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций;
б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление.
Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.
К длительным нагрузкам следует относить:
а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;
б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных транспортеров, конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование;
в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающие при вентиляции шахт;
г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях;
д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;
е) вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях;
ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями;
з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с пониженными нормативными значениями.
18. Опишите пути снижения металлоемкости стальных балок, прогрессивные конструктивные решения балок
Снижение металлоемкости может быть достигнуто за счет использования в одной конструкции двух различных марок сталей. Балки, выполненные из двух марок сталей, называют бистальными. В них целесообразно наиболее напряженные участки поясов выполнять из стали повышенной прочности с Ry = Ry1 (низколегированные стали), а стенку и малонапряженные участки поясов - из малоуглеродистой стали с Ry = Ry2.
В расчетном сечении такой балки при достижении в фибровых волокнах поясов σ = Ry1 в примыкающей к поясам зоне стенки напряжения достигнут предела текучести σw(y>|a|) = Ry1. Центральная часть стенки и пояса находятся в упругой стадии, периферийные зоны стенки - в пластической (условия ограниченной пластичности).
Авторы норм рекомендуют при расчетах прочности таких балок руководствоваться одним из двух критериев.
- Предельных пластических деформаций: пластические деформации допускаются не только в стенке, но и в поясах; вводится ограничение на величину интенсивности пластических деформаций в стенке εip,w ≤ εip,lim.
- Предельных напряжений в поясах балки: пластические деформации допускаются лишь в стенке; работа поясов ограничена упругой стадией σƒ ≤ Ry1.
В зависимости от нормы предельной интенсивности пластических деформаций и расчетного критерия, бистальные балки классифицируют по четырем группам:
1. Подкрановые балки под краны с режимом работы 1К-5К, для которых расчеты на прочность выполняют по критерию предельных напряжении в поясе при расчетном сопротивлении стали поясов Rƒ = Ru / γu < Ry, здесь γu = 1,3.
2. Балки, воспринимающие подвижные и вибрационные нагрузки (балки рабочих площадок, бункерных и разгрузочных эстакад. транспортерных галерей и др.), - εip,lim = 0.1 %.
3. Балки, работающие на статические нагрузки (балки перекрытий и покрытий; ригели рам, фахверка и другие изгибаемые, растянуто-изгибаемые и сжато-изгибаемые балочные элементы), - εip,lim = 0,2 %.
4. Балки группы 3, но не подверженные локальным воздействиям, не имеющие продольных ребер жесткости, обладающие повышенной общей и местной устойчивостью, - εip,lim = 0,4%.В группы 2...4 объединены балки, для которых расчеты на прочность выполняют по критерию ограниченных пластических деформаций.
Прогрессивные конструктивным решением балки является изменение сечения составной балки. Сечение составной балки, подобранное по максимальному изгибающему моменту, можно уменьшить в местах снижения моментов. Изменить сечение балки можно, уменьшив ее высоту или сечение поясов (рис. 2).
22. Опишите конструкции башмаков колонны; проиллюстрируйте ответ чертежами. Как определяются размеры опорной плиты? Каков принцип расстановки анкерных болтов?
База (башмак) колонны служит для распределения сосредоточенного давления от стержня колонны по площади фундамента и обеспечивает закрепление нижнего конца колонны в соответствии с принятой расчетной схемой.
Различают два основных типа баз — шарнирные и жесткие. Шарнирные базы имеют наиболее простую конструкцию. Для центрально-сжатых колонн со значительным усилием может быть применена база, состоящая из толстой стальной опорной плиты, на которую опирается фрезерованный торец стержня (рисунок ниже). Для легких колонн фрезеровать торец нецелесообразно, так как все усилия могут передаться на опорную плиту через сварные швы, с помощью которых колонна прикреплена к плите. Соединительная траверса (рисунок 3) создает более равномерную передачу силового потока от колонны к плите. Особенность всех шарнирных баз состоит в том, что анкерные болты (их обычно два) крепят базу к фундаменту непосредственно за опорную плиту.
1. Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчета железобетонных и каменных конструкций: учеб, пособие. М.: Высш. шк., 2006. - 504 с.
2. Губенко, Л. А. Расчет и конструирование стропильной фермы : метод. указания к курс. проектированию / Федер. агентство по образованию, Арханг. гос. техн. ун-т, [Каф. инженер. конструкций и архитектуры ; сост.: Л. А. Губенко, М. Г. Хандов]. – Архангельск : Изд-во АГТУ, 2009. – 30 с
3. Губенко, Л. А. Расчет конструкций балочной клетки : метод. указания к курс. проектированию / М-во образования и науки Рос. Федерации, Сев. (Аркт.) федер. ун-т ; [сост.: Л. А. Губенко, Т. А. Никитина]. – Архангельск : Северный (Арктический) федеральный университет, 2011. – 35 с
4. Современные технологии расчета и проектирования металлических и деревянных конструкций : курс. и диплом. проектирование. Исследовательские задачи : учеб. пособие для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство» / М. С. Барабаш, М. В. Лазнюк [и др.] ; под ред. А. А. Нилова. – Москва : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2008. – 326 с
5. Строительные конструкции: учебник для вузов/В.П. Чирков [и др.]. М.: Учебно-методический центр по образованию на ж/д транспорте, 2007. - 448 с.
6. Швидко Я.И. Оценка технического состояния конструктивных элементов зданий и сооружений: учеб, пособие. М.: МИИТ, 2008. - 61 с.
7. Цай, Т.Н. Строительные конструкции: в 2 т. Т. 1: Металлические, каменные, армокаменные конструкции. Конструкции из дерева и пластмасс. Основания и фундаменты/ Т.Н. Цай, М.К. Бородич, А.П. Мандриков; под ред. Т.Н. Цая. – 2-е изд., переработанное и дополненное – Москва: Стройиздат, 1984. – 656 с.
