Поверочный расчет павильона — Как сделать самому?
Результатырасчетов несущих конструкций
Для определениявнутренних усилий и напряжений в несущих конструкциях здания был примененконечно-разностный пространственный метод расчета с применениемрасчетно-вычислительного комплекса SCAD.
№ расчета
Наименование несущей конструкции
Контролируемая величина
Расчетное
Допустимое по требованию СНиП
Запас %
1
Фундаментная плита, предельное давление
0,4874 кгс/см2
1,5 кгс/см2
200 %
1
Фундаментная плита, максимальная осадка
900%
2
Перекрытие 1-го этажа, придельный прогиб
L/200~30мм
250 %
3
Перекрытие 2-го этажа, придельный прогиб
L/200~30мм
130 %
4
Главная балка перекрытия 1-го этажа, касательные напряжения
76,25 кгс/см2
1165,36 кгс/см2
93,46%
4
Главная балка перекрытия 1-го этажа, нормальные напряжения
964,18 кгс/см2
2232,5 кгс/см2
56,8 %
5
Главная балка перекрытия 2-го этажа, касательные напряжения
257,62 кгс/см2
1226,7 кгс/см2
79 %
5
Главная балка перекрытия 2-го этажа, нормальные напряжения
918,97 кгс/см2
2115 кгс/см2
56,5 %
5
Главная балка перекрытия 2-го этажа, местная устойчивость по нормальным напряжениям
1501,12 кгс/см2
2115 кгс/см2
29 %
6
Колонна 1-го этажа, прочность по нормальным напряжениям
315,13 кгс/см2
2350 кгс/см2
86,6 %
6
Колонна 1-го этажа, устойчивость по нормальным напряжениям
492,33кгс/см2
2350 кгс/см2
79 %
6
Колонна 1-го этажа, гибкость
87,96
150
41,4 %
7
Колонна 2-го этажа, прочность по нормальным напряжениям
160,55 кгс/см2
2115 кгс/см2
92,41 %
7
Колонна 2-го этажа, устойчивость по нормальным напряжениям
220,24 кгс/см2
2115 кгс/см2
90 %
7
Колонна 2-го этажа, гибкость1
75,08
150
50 %
8
Основание колонна 1-го этажа, местное смятие
0,067 МН
1,869 МН
96,4 %
9
Деревянная стойка 1-го этажа, прочность по нормальным напряжениям
—
—
55 %
9
Деревянная стойка 1-го этажа, устойчивость по нормальным напряжениям2
—
—
45 %
9
Деревянная стойка 1-го этажа, гибкость
—
—
62 %
10
Деревянная стойка 2-го этажа, прочность по нормальным напряжениям
—
—
78 %
10
Деревянная стойка 2-го этажа, устойчивость по нормальным напряжениям
—
—
42 %
10
Деревянная стойка 2-го этажа, гибкость
—
—
25 %
11
Ферма, несущая способность стенки профиля
730 кгс
8765,83 кгс
91,7 %
12
Ленточный фундамент, глубина заложения
200%
1- данные расчеты удовлетворяют условиям предельной гибкости толькопри закреплении колонны в 2-местах по высоте (данным закреплением может служитьлегкая обшивка внутренней стены).
2- данные расчеты удовлетворяют условиям устойчивости только призакреплении колонны в центре по высоте (данным закреплением может служитьлегкая перегородка).
Расчетнаясхема в программном комплексе SCAD
Расчет выполнен на следующую комбинацию нагрузок:(L1)*1+(L2)*1+(L3)*1+(L4)*1+(L5)*1
L1(собственный вес) – программа высчитывает автоматически
L2 (полезная на перекрытие пристройки)=200 кг/м2
L3 (полезная на перекрытие 2-го этажа)= 200 кг/м2
L4 (полезная на перекрытие 1-го этажа)= 400 кг/м2
L5 (полезная на пол)= 400 кг/м2
Расчет осадок фундаментнойплиты и напряжений под ней. Расчет №1
Расчет выполнялся в программе КРОСС (SCAD)
Схема площадки
Список грунтов
Наименование
Удельный вес, Т/м3
Модуль деформации, Т/м2
Модуль упругости, Т/м2
Коэффициент Пуассона
Коэффициент переуплотнения
Давление переуплотнения, Т/м2
Насыпной
1.4
2242
18683.333
0.3
1
Глина
1.6
1223
10191.667
0.3
1
Список скважин
Наименование
Координаты, м
Описание скважин
1) 1
-0.006
15.894
Грунт
Отметка верхней границы, м
Скачок эффект. напряж, Т/м2
Насыпной
Глина
-0.5
2) 2
-4.843
13.143
Грунт
Отметка верхней границы, м
Скачок эффект. напряж, Т/м2
Насыпной
Глина
-0.5
3) 3
-9.99
16.693
Грунт
Отметка верхней границы, м
Скачок эффект. напряж, Т/м2
Насыпной
Глина
-0.5
4) 4
-1.293
19.488
Грунт
Отметка верхней границы, м
Скачок эффект. напряж, Т/м2
Насыпной
Глина
-0.5
5) 5
-8.126
22.373
Грунт
Отметка верхней границы, м
Скачок эффект. напряж, Т/м2
Насыпной
Глина
-0.5
Нагрузка
Нагрузка на фундаментную плиту 1.6 Т/м2
Отметка подошвы фундаментной плиты
Нагрузка на существующее здание 1.1 Т/м2
Отметка подошвы существующего здания
Нижняя отметка сжимаемой толщи определяется в точке с координатами:(-5.767;17.96) м
Точки с дополнительной нагрузкой
Номер
Координаты, м
Нагрузка, Т/м2
1
-1.803
13.143
0.69
2
-9.946
19.422
0.98
3
-9.946
18.268
0.22
4
-9.946
16.959
0.11
5
-9.946
13.121
0.05
6
-4.466
13.188
3.36
7
-7.904
13.188
1.82
8
-6.085
13.188
2.09
9
-8.06
19.355
0.14
10
-6.107
19.377
0.05
11
-4.333
19.377
0.06
12
-1.692
19.355
0.09
13
-0.095
16.915
0.11
14
-0.051
19.4
0.01
15
-7.971
17.425
2.09
16
-5.886
17.425
2.46
17
-4.177
17.425
2.66
18
-1.581
17.425
2.09
19
-0.073
14.474
0.07
Допустимые напряжения 1,5 кгс/см2 при Sr-0,8 (по геологическим изысканиям) для насыпных грунтов по СНиП2.02.01-83* «Основания зданий исооружений» табл. 5
Результаты расчета
Минимальное значение коэффициента постели 320.318 Т/м3
Максимальное значение коэффициента постели 943.182 Т/м3
Среднее значение коэффициента постели 416.972 Т/м3
Среднеквадратичное отклонение коэффициента постели 0.011
Отметка сжимаемой толщи определялась в точке с координатами (-5.767;17.96) м
Нижняя отметка сжимаемой толщи в данной точке
Толщина слоя сжимаемой толщи в данной точке
Максимальная осадка
Средняя осадка
Крен фундаментной плиты 0.011 град
Суммарная нагрузка 201.143 Т
Коэффициенты постели
Осадка
Допустимая осадка
Расчет перемещений вперекрытии первого этажа в программе SCAD.Расчет №2
Расчет перемещений вперекрытии второго этажа в программе SCAD.Расчет №3
Расчет главной балки перекрытияпервого этажа из спаренного швеллера №18 с уклоном полок. Расчет №4
Длярасчета принята балка с максимальным изгибающим моментом
Эпюрагоризонтальных поперечных сил
Эпюрамоментов
Эпюравертикальных поперечных сил
Информация о расчете:
Расчет выполненв соответствии с: п. п. 5.18;5.16;5.15 СНиП II-23-81 Стальные конструкции;
Дата выполнениярасчета: 13.10.2006 0:40:44;
Исходные данные:
Геометрическиеразмеры элемента:
— Расчетнаядлина элемента lefy =
— Длинаэлемента l =
Нагрузка:
— Изгибающиймомент Mx = 2,45 тс м = 2,45 /0,00001 = 245000 кгс см;
— Поперечнаясила на одну стенку сечения Qx = 0 тс= 0 /0,001 = 0 кгс;
— Поперечнаясила на одну стенку сечения Qy = 0,7тс = 0,7 /0,001 = 700 кгс;
Физическиехарактеристики:
— Модульупругости E = 206000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла — Фасонный прокат; Сталь и толщина металла — С235 ; От 2 до
— Пределтекучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
— Временноесопротивление стали разрыву Run = 3700кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 2350кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600кгс/см2;
— Расчетноесопротивление стали сдвигу Rs = 1363кгс/см2;
Коэффициентынадежности и условия работы:
— Коэффициентусловия работы gc = 0,95;
Основные характеристикисечений: (Сечение показано условно)
(Сечение ветви — из сортамента; Характеристики сечения — Швеллеры с уклоном внутренних гранейполок по ГОСТ 8240-89; [ 18; Сечение — двухветьевое; Тип двухветьевого сечения — ось симметрии y):
— Высотасечения h =
— Ширинасечения b =
— Толщинастенки t =
— Толщина полкиtf =
— Площадь A =41,4 см2;
— Погоннаямасса m = 32,499 кг/м;
— Моментинерции Jx = 2180 см4;
— Моментинерции Jy = 336,1579 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1 = 242 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2 = 242 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1 = 47,68196 см3;
— Момент сопротивлениянетто Wy2 = 47,68196 см3;
— Статическиймомент Sx = 139,6 см3;
— Моментинерции при кручении Jt = 7,58 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwx = 0,7 ;
— Отношение площадиполки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwy = 0,7 ;
Дополнительныехарактеристики сечений:
— Моментсопротивления нетто Wxn1 = 242 см3;
— Моментсопротивления нетто Wxn2 = 242 см3;
— Моментсопротивления нетто Wyn1 = 47,68196 см3;
— Моментсопротивления нетто Wyn2 = 47,68196 см3;
Общиехарактеристики составных стержней:
— Зазор междуветвями Z1 =
— Расстояниемежду осями ветвей b1 = 3,98254475593567 см;
Характеристикисечения ветви:
— Высотасечения hb =
— Ширинасечения bb =
— Толщинастенки tb =
— Толщина полкиtfb =
— Радиусзакругления r =
— Площадьсечения Ab = 20,7 см2;
— Погоннаямасса m = 16,3 кг/м;
— Моментинерции Jxb = 1090 см4;
— Моментинерции Jyb = 86 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1b = 121 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2b = 121 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1b = 44,3 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2b = 17 см3;
— Статическиймомент Sxb = 69,8 см3;
— Моментинерции при кручении Jtb = 3,79 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwxb = 0,7 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwyb = 0,7 ;
Характеристикисечения сварного соединения:
— Координата xточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x =
— Координата yточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y =
Результаты расчета:
1) Расчет напрочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до5800 кг/см2 , несущих статическую нагрузку, с учетомразвития пластических деформаций (при соблюдении требований п. п. 5.19-5.21, 7.5и 7.24 СНиП II-23-81)
Ослаблениястенки отверстиями — отсутствуют.
Моментсопротивления нетто:
Wxn1 = Wx1 =242 см3 .
Моментсопротивления нетто:
Wxn2 = Wx2 =242 см3 .
Моментсопротивления нетто:
Wyn1 = Wy1 =47,68196 см3 .
Моментсопротивления нетто:
Wyn2 = Wy2 =47,68196 см3 .
Поперечная сила:
Q = ; Qx2+Qy2 =; 02+7002= 700кгс .
Ослаблениястенки отверстиями для болтов — отсутствуют.
Косательныенапряжения:
t = Q/(t h)=700/(0,51 · 18) = 76,25272 кгс/см2 .
Сечение — неявляется опорным.
2)Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетомразвития пластических деформаций
Тип сечения потабл. 66 СНиП II-23-85 — 1.
Коэффициент:
По табл. 66 СНиП II-23-81
cx = 1,1.
Коэффициент:
По табл. 66 СНиП II-23-81
cy = 1,47.
Коэффициент:
По табл. 66 СНиП II-23-81
n = 1,5.
3) Продолжение расчета по п. 5.18 СНиП II-23-81конструкции
Изгиб — в однойиз главных плоскостей.
Минимальныезначения моментов сопротивления:
Минимальноезначение момента сопротивления нетто:
Wxnmin= min(Wxn1 ; Wxn2)=min(242;242) = 242 см3 .
t=76,25272кгс/см2 r 0,9 Rs gc=0,9 · 1363 ·0,95=1165,365 кгс/см2 (6,54325% отпредельного значения, запас 93,46%) — условие выполнено .
Т. к. t=76,25272 кгс/см2 r 0,5 Rs gc=0,5 · 1363 · 0,95=647,425 кгс/см2:
Коэффициент:
c1 = cx =1,1(формула (42); п. 5.18 СНиП II-23-81).
Зона чистогоизгиба — имеется.
Коэффициент:
c1m = 0,5 (1+cx)=0,5 · (1+1,1) = 1,05.
Mx/(c1m Wxnmin)=245000/(1,05· 242)=964,18733 кгс/см2 r Ry gc=2350 ·0,95=2232,5 кгс/см2 (43,18868% отпредельного значения) — условие выполнено (формула (39); п. 5.18 СНиП II-23-81).
4) Проверкавыполнения условий, при которых устойчивость балок требуется проверять
Условие п. 5.16а (сжатый пояс надежно связан с жестким настилом) — выполняется.
Устойчивостьбалок проверять не требуется
Расчет главной балкиперекрытия второго этажа из спаренного швеллера №12 с уклоном полок. Расчет №5
Для расчета принята балка с максимальным изгибающим моментом
Информация орасчете:
Дата выполнениярасчета: 05.11.2006 23:42:59;
Исходныеданные:
Геометрическиеразмеры элемента:
— Расчетнаядлина элемента lefy =
Нагрузка:
— Изгибающиймомент Mx = 0,93 тс м = 0,93 / 0,00001 = 93000 кгс см;
— Поперечнаясила на одну стенку сечения Qy = 1,27тс = 1,27 / 0,001 = 1270 кгс;
Физическиехарактеристики:
— Модуль сдвигаG = 810000 кгс/см2;
— Модульупругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла — Фасонный прокат; Сталь и толщина металла — С235 ; От 2 до
— Пределтекучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
— Временноесопротивление стали разрыву Run = 3700кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 2350кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600кгс/см2;
— Расчетноесопротивление стали сдвигу Rs = 1363кгс/см2;
Коэффициентынадежности и условия работы:
— Коэффициентусловия работы gc = 0,9 ;
— Коэффициентнадежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ;
Основныехарактеристики сечений: (Сечение показано условно)
(Сечение ветви — из сортамента; Характеристики сечения — Швеллеры с уклоном внутренних гранейполок по ГОСТ 8240-89; [ 12; угол поворота сечения — 0 градусов.; Сечение — двухветьевое; Тип двухветьевого сечения — ось симметрии y):
— Высотасечения h =
— Ширинасечения b =
— Толщинастенки t =
— Толщина полкиtf =
— Радиусзакругления r =
— Площадь A =26,6 см2;
— Погоннаямасса m = 20,881 кг/м;
— Моментинерции Jx = 608 см4;
— Моментинерции Jy = 133,8912 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1 = 101,2 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2 = 101,2 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1 = 25,2625 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2 = 25,2625 см3;
— Статическиймомент Sx = 59,2 см3;
— Моментинерции при кручении Jt = 4,06 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwx = 0,81 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwy = 0,62 ;
Общиехарактеристики составных стержней:
— Зазор междуветвями Z1 =
— Расстояниемежду осями ветвей b1 = 3,27880473136902 см;
Характеристикисечения ветви:
— Высотасечения hb =
— Ширинасечения bb =
— Толщинастенки tb =
— Толщина полкиtfb =
— Радиусзакругления r =
— Площадьсечения Ab = 13,3 см2;
— Погоннаямасса m = 10,4 кг/м;
— Моментинерции Jxb = 304 см4;
— Моментинерции Jyb = 31,2 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1b = 50,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2b = 50,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1b = 20,26 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2b = 8,52 см3;
— Статическиймомент Sxb = 29,6 см3;
— Момент инерциипри кручении Jtb = 2,03 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwxb = 0,81 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwyb = 0,62 ;
Характеристикисечения сварного соединения:
— Координата xточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x =
— Координата yточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y =
Результатырасчета:
1) Расчет напрочность элементов, изгибаемых в одной из главных плоскостей (кроме балок сгибкой стенкой, с перфорированной стенкой и подкрановых балок)
Ослаблениястенки отверстиями — отсутствуют.
Минимальноезначение момента сопротивления нетто:
Wxnmin= min(Wxn1 ; Wxn2)=min(101,2;101,2) = 101,2 см3 .
Косательныенапряжения:
t = Qy Sx/(Jx t)=1270· 59,2/(608 · 0,48) =257,62061 кгс/см2 (формула (29); п. 5.12 ).
2)Продолжение расчета по п. 5.12
Проверка выполненияусловия для значений нормальных напряжений sx
Mx/Wxnmin=93000/101,2=918,97233кгс/см2 r Ry gc=2350 · 0,9=2115кгс/см2 (43,45023% от предельного значения) — условие выполнено (формула(28); п. 5.12 ).
Проверкавыполнения условия для значений касательных напряжений t
t=257,6206 кгс/см2 r Rs gc=1363 ·0,9=1226,7 кгс/см2 (21,00111% от предельного значения) — условие выполнено (формула(29); п. 5.12 ).
3) Проверкавыполнения условий, при которых устойчивость балок требуется проверять
Условие п. 5.16а (сжатый пояс надежно связан с жестким настилом) — не выполняется.
Расчетная длинаэлемента:
lef = lefy =615 см .
Расстояниемежду осями поясных листов:
h = h-t =12-0,78 =
Проверкавыполнения условий
h/b=11,22/10,6=1,05849 > 1 (105,84906% от предельного значения) — условиевыполнено .
h/b=11,22/10,6=1,05849 < 6 (17,64151% от предельного значения) — условиевыполнено .
b/t=10,6/0,78=13,58974 r 35 (38,82784% от предельного значения) — условие выполнено .
Расчет на прочость — без учета пластических деформаций.
Т. к. b/t=10,6/0,78=13,58974 < 15 :
При b/tr15 вформулах (35) — (37) табл. 8 принимается b/t=15:
Местоприложения нагрузки — к верхнему поясу.
lef/b=615/10,6=58,01887t(0,35+0,0032 15+(0,76-0,02 15) b/h ) ; E/Ry =(0,35+0,0032 · 15+(0,76-0,02 · 15) · 10,6/11,22) · ; 2100000/2350 =24,8887 (233,11326% отпредельного значения) — условие выполнено (формула (35); п. 5.16 ).
4) Расчет наустойчивость балок двутаврового сечения, изгибаемых в плоскости стенки
Определениекоэффициента для расчета устойчивости изгибаемых элементов
Определениекоэффициента a
Сечение — сварное.
Толщина пояса:
t1 = tf =0,78 см .
Ширина пояса:
bf = b =10,6 см .
Расстояниемежду осями поясных листов:
h = h-t1=12-0,78=
Размер:
a =h/2=12/2 =
Коэффициент:
a = 8 (lef t1/(h bf))2(1+a t3/(bf t13)) =
=8 · (615 ·0,78/(12 · 10,6))2 · (1+6 · 0,483/(10,6 · 0,783)) = 128,7858 (формула(176); прил. 7 ).
0,1 r a=128,7858 (0,07765% от предельного значения) — условие выполнено .
a r 400(32,19645% от предельного значения) — условие выполнено .
5)Продолжение расчета по прил. 7
Определениекоэффициента y по табл. 77
Количествозакреплений сжатого пояса в пролете — два и более, делящих пролет на равныечасти.
Т.к. a > 40 :
Коэффициент:
y = 3,6+0,04 a-3,5/105 a2=3,6+0,04· 128,7858-3,5/105 · 128,78582 =8,17093 .
Типбалки — прокатный двутавр.
Определениекоэффициента f1 по формуле (174)
Коэффициент:
f1 = y Jy/Jx (h/lef )2 E/Ry =
=8,17093 ·133,8912/608 · (12/615)2 · 2100000/2350 = 0,61219 (формула(174); прил. 7 ).
Т. к. f1 r 0,85 :
Коэффициент:
fb = f1 =0,61219 .
6)Продолжение расчета по п. 5.15
Моментсопротивления для сжатого пояса:
Wc = Wx2 =101,2 см3 .
Проверкаустойчивости балки:
Mx/(fb Wc)=93000/(0,61219· 101,2)=1501,12274 кгс/см2 r Ry gc=2350 · 0,9=2115кгс/см2 (70,97507% от предельного значения) — условие выполнено (формула(34); п. 5.15 ).
Расчет центрально-сжатойнаиболее нагруженной сплошной колонны 1-го этажа без ослаблений. Расчет №6
Информация орасчете:
Дата выполнениярасчета: 05.11.2006 23:33:40;
Исходныеданные:
Геометрическиеразмеры элемента:
— Расчетнаядлина элемента lefx =
— Расчетнаядлина элемента lefy =
— Длинаэлемента l =
Нагрузка:
— Нормальнаясила N = 6,87 тс = 6,87 / 0,001 = 6870 кгс;
— Изгибающиймомент Mx = 0 тс м = 0 / 0,00001 = 0 кгс см;
— Поперечнаясила на одну стенку сечения Qy = 0 тс= 0 / 0,001 = 0 кгс;
Физическиехарактеристики:
— Модуль сдвигаG = 810000 кгс/см2;
— Модульупругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла — Фасонный прокат; Сталь и толщина металла — С235 ; От 2 до
— Пределтекучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
— Временноесопротивление стали разрыву Run = 3700кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 2350кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600кгс/см2;
— Расчетноесопротивление стали сдвигу Rs = 1363кгс/см2;
Коэффициентынадежности и условия работы:
— Коэффициентусловия работы gc = 1 ;
— Коэффициентнадежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ;
Основные характеристики сечений: (Сечениепоказано условно)
(Сечение ветви — из сортамента; Характеристики сечения — Швеллеры с уклоном внутренних гранейполок по ГОСТ 8240-89; [ 10; угол поворота сечения — 180 градусов.; Сечение — двухветьевое; Тип двухветьевого сечения — ось симметрии y):
— Высотасечения h =
— Ширинасечения b =
— Толщинастенки t =
— Толщина полкиtf =
— Площадь A =21,8 см2;
— Погоннаямасса m = 17,113 кг/м;
— Моментинерции Jx = 348 см4;
— Моментинерции Jy = 279,5815 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1 = 69,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2 = 69,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1 = 58,85925 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2 = 58,85925 см3;
— Статическиймомент Sx = 40,8 см3;
— Моментинерции при кручении Jt = 3,2 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwx = 0,92 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwy = 0,55 ;
Дополнительныехарактеристики сечений:
— Моментсопротивления нетто Wxn1 = 69,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wxn2 = 69,6 см3;
— Моментсопротивления нетто Wyn1 = 58,85925 см3;
— Моментсопротивления нетто Wyn2 = 58,85925 см3;
Общиехарактеристики составных стержней:
— Зазор междуветвями Z1 =
— Расстояниемежду осями ветвей b1 = 6,61914710998535 см;
Характеристики сечения ветви:
— Высотасечения hb =
— Ширинасечения bb =
— Толщинастенки tb =
— Толщина полкиtfb =
— Радиусзакругления r =
— Площадьсечения Ab = 10,9 см2;
— Погоннаямасса m = 8,59 кг/м;
— Моментинерции Jxb = 174 см4;
— Моментинерции Jyb = 20,4 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1b = 34,8 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2b = 34,8 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1b = 6,46 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2b = 14,17 см3;
— Статическиймомент Sxb = 20,4 см3;
— Моментинерции при кручении Jtb = 1,6 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwxb = 0,92 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwyb = 0,55 ;
Характеристикисечения сварного соединения:
— Координата xточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x =
— Координата yточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y =
Результатырасчета:
1) Расчет напрочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учетослаблений сечения
Ослаблениярассматриваемого сечения — отсутствуют.
Площадь нетто:
An = A =21,8 см2 .
2)Продолжение расчета по п. 5.1
Элемент — сжатый.
N/An=6870/21,8=315,13761кгс/см2 r Ry gc=2350 · 1=2350 кгс/см2(13,41011% от предельного значения) — условие выполнено (формула (5); п. 5.1 ).
3) Расчет наустойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Радиус инерции:
ix = ; Jx/A =; 348/21,8=
Гибкостьстержня относительно оси x:
lx = lefx/ix=315/3,99541= 78,84047 .
Радиус инерции:
iy = ; Jy/A =; 279,5815/21,8=
Гибкостьстержня относительно оси y:
ly = lefy/iy=315/3,58118= 87,95983 .
Гибкость:
l = max(lx ; ly)=max(78,84047;87,95983)= 87,95983 .
Коэффициентпродольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0,64009 .
4) Проверкаустойчивости:
N/(f A)=6870/(0,64009 ·21,8)=492,33329 кгс/см2 r Ry gc=2350 · 1=2350 кгс/см2(20,95035% от предельного значения) — условие выполнено (формула (7); п. 5.3 ).
Коэффициент:
a =N/(f A Ry gc)=6870/(0,64009 · 21,8 · 2350 · 1)= 0,2095 .
5) Проверка по условиюпредельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19СНиП II-23-81:
Тип элемента -4. Основные колонны.
Т. к. a < 0,5 :
Коэффициент:
a =0,5 .
l=87,95983 r 180-
Расчет центрально-сжатойнаиболее нагруженной сплошной колонны 2-го этажа без ослаблений. Расчет №7
Информация орасчете:
Расчет выполненв соответствии с: п. п. 5.1;5.3 СНиП II-23-81 Стальные конструкции;
Дата выполнениярасчета: 07.11.2006 20:43:26;
Исходныеданные:
Геометрическиеразмеры элемента:
— Расчетнаядлина элемента lefx =
Принимаем во внимание, что колонна в плоскости У имеетраскрепление обшивкой из ГВЛ (или какого другого плоского обшивного материала)по высоте примерно через
— Расчетнаядлина элемента lefy =
— Длинаэлемента l =
Нагрузка:
— Нормальнаясила N = 1,75 тс = 1,75 / 0,001 = 1750 кгс;
Физическиехарактеристики:
— Модуль сдвигаG = 810000 кгс/см2;
— Модульупругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла — Фасонный прокат; Сталь и толщина металла — С235 ; От 2 до
— Пределтекучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
— Временноесопротивление стали разрыву Run = 3700кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести Ry = 2350кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600кгс/см2;
— Расчетноесопротивление стали сдвигу Rs = 1363кгс/см2;
Коэффициентынадежности и условия работы:
— Коэффициентусловия работы gc = 0,9 ;
— Коэффициентнадежности в расчетах по временному сопротивлению gu = 1,3 ;
Основныехарактеристики сечений:
(Сечение ветви — из сортамента; Характеристики сечения — Швеллеры суклоном внутренних граней полок по ГОСТ 8240-89; [ 10; угол поворота сечения -0 градусов.; Сечение — одноветьевое):
— Высотасечения h =
— Ширинасечения b =
— Толщинастенки t =
— Толщина полкиtf =
— Радиус закругленияr =
— Площадь A =10,9 см2;
— Погоннаямасса m = 8,5565 кг/м;
— Моментинерции Jx = 174 см4;
— Моментинерции Jy = 20,4 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1 = 34,8 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2 = 34,8 см3;
— Момент сопротивлениянетто Wy1 = 14,17 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2 = 6,46 см3;
— Статическиймомент Sx = 20,4 см3;
— Моментинерции при кручении Jt = 1,6 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwx = 0,92 ;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwy = 0,55 ;
Характеристикисечения ветви:
— Высотасечения hb =
— Ширинасечения bb =
— Толщинастенки tb =
— Толщина полкиtfb =
— Радиусзакругления r =
— Площадьсечения Ab = 10,9 см2;
— Погоннаямасса m = 8,59 кг/м;
— Моментинерции Jxb = 174 см4;
— Моментинерции Jyb = 20,4 см4;
— Моментсопротивления нетто Wx1b = 34,8 см3;
— Моментсопротивления нетто Wx2b = 34,8 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy1b = 14,17 см3;
— Моментсопротивления нетто Wy2b = 6,46 см3;
— Статическиймомент Sxb = 20,4 см3;
— Моментинерции при кручении Jtb = 1,6 см4;
— Отношениеплощади полки к площади стенки при изибе вокруг оси X afwxb = 0,92 ;
— Отношение площадиполки к площади стенки при изибе вокруг оси Y afwyb = 0,55;
Характеристикисечения сварного соединения:
— Координата xточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей x =
— Координата yточки шва, наиболее удаленной от центра тяжести расчетного сечения швов, относительно главных осей y =
Результатырасчета:
1) Расчет напрочность элемента, подверженного центральному растяжению или сжатию
Учетослаблений сечения
Ослаблениярассматриваемого сечения — отсутствуют.
Площадь нетто:
An = A =10,9 см2 .
2)Продолжение расчета по п. 5.1
Элемент — сжатый.
N/An=1750/10,9=160,55046кгс/см2 r Ry gc=2350 · 0,9=2115кгс/см2 (7,59104% от предельного значения) — условие выполнено (формула(5); п. 5.1 ).
3) Расчет наустойчивость элемента, подверженного центральному сжатию
Радиус инерции:
ix = ; Jx/A =; 174/10,9=
Гибкостьстержня относительно оси x:
lx = lefx/ix=300/3,99541= 75,08616 .
Радиус инерции:
iy = ; Jy/A =; 20,4/10,9=
Гибкостьстержня относительно оси y:
ly = lefy/iy=100/1,36805= 73,09674 .
Гибкость:
l = max(lx ; ly)=max(75,08616;73,09674)= 75,08616 .
Коэффициентпродольного изгиба принимается по табл. 72 в зависимости от l и Ry
f = 0,72896 .
4) Проверкаустойчивости:
N/(f A)=1750/(0,72896 ·10,9)=220,24591 кгс/см2 r Ry gc=2350 · 0,9=2115кгс/см2 (10,41352% от предельного значения) — условие выполнено (формула (7);п. 5.3 ).
Коэффициент:
a =N/(f A Ry gc)=1750/(0,72896 · 10,9 · 2350 ·0,9) = 0,10414 .
5) Проверка по условиюпредельной гибкости сжатых элементов
По таблице 19СНиП II-23-81:
Тип элемента -4. Основные колонны.
Т. к. a < 0,5 :
Коэффициент:
a =0,5 .
l=75,08616 r 180-
Расчет на местное смятие вместе опирания колонны 1-го этажа при отсутствии косвенной арматуры. Расчет №8
Для расчета принята колонна с максимальной продольной силой
Информация орасчете:
Дата выполнениярасчета: 02.11.2006 23:17:56;
Исходныеданные:
Усилия:
— Продольнаясила N = 6,87 тс = 6,87 / 101,97162123 =0,06737 МН;
Схемасмятия:
(Схема смятия — е) вблизи одного края элемента):
— Размер a1 =
— Размер a2 =
— Размер c =
— Площадьсмятия Ab, loc = 1600 см2 = 1600 / 10000 =
— Максимальнаярасчетная площадь Ab, max = 7200 см2 = 7200 / 10000 =
Результатырасчета:
1)Определение нормативного сопротивления бетона
Класс бетона — B15.
Нормативноезначение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группыпринимается по табл. 5.1 Rbn = 11 МПа .
Нормативноезначение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состоянийпервой группы принимается по табл. 5.1 Rbtn = 1,1МПа .
2) Расчетноесопротивление бетона
Группапредельных состояний — первая.
Расчетноесопротивление бетона осевому сжатию принимается по табл. 5.2 Rb = 8,5МПа .
Назначениекласса бетона — по прочности на сжатие.
Расчетноесопротивление бетона осевому растяжению принимается по табл. 5.2 Rbt = 0,75МПа .
3) Учетособенностей работы бетона в конструкции
Действиенагрузки — продолжительное.
Коэффициентусловия работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки:
gb1=0,9 .
Конструкциябетонируется — в горизонтальном положении.
Коэффициентусловия работы бетона, учитывающий попеременное замораживание и оттаиваниебетона:
gb3=1 .
Для надземнойконструкции, при расчетной температуре наружного воздуха в зимний период неменее -40 град.:
Коэффициентусловия работы бетона, учитывающий характер разрушения бетонных конструкций:
gb4=1 .
Конструкция — бетонная.
Коэффициентусловия работы бетона, учитывающий высоту слоя бетонирования:
gb2=0,9 .
Расчетноесопротивление бетона осевому сжатию:
Rb = gb1 gb2 gb3 gb4 Rb =
=0,9 · 0,9 · 1 ·1 · 8,5 = 6,885 МПа .
Расчетноесопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt = gb1 gb3 Rbt =0,9 · 1 · 0,75 = 0,675МПа .
4)Расчет на местное смятие при отсутствии косвенной арматуры
Распределениеместной нагрузки — равномерное.
Коэффициент:
y=1 .
Коэффициент:
fb = 0,8 ; Ab, max/Ab, loc=
=0,8 · ; 0,72/0,16=1,69706 (формула (6.92); п. 6.2.44 ).
fb t 1(169,706% от предельного значения) — условие выполнено .
fb r 2,5(67,8824% от предельного значения) — условие выполнено .
Расчетное сопротивлениебетона сжатию:
Rb, loc = fb Rb=1,69706· 6,885 = 11,68426 МПа(формула (6.91); п. 6.2.44 ).
N =0,06737 МН r y Rb, loc Ab, loc=1 · 11,68426 ·0,16=1,86948 МН (3,60376% от предельного значения) — условие выполнено (формула(6.90); п. 6.2.44 ).
Расчет центрально-сжатойнаиболее нагруженной сплошной деревянной стойки 1-го этажа без ослаблений. Расчет №9
Расчет выполнялся в программе ДЕКОР (SCAD)
Для расчета принята деревянная стойка с максимальным продольнымусилием
Расчет выполнен по СНиП II-25-80
Коэффициентнадежности по ответственности gn = 0,95
Коэффициенты условий работы
Коэффициент условий работы на температурно-влажностный режим эксплуатации mВ
1
Учет влияния температурных условий эксплуатации mТ
0,8
Учет влияния длительности нагружения mд
1
Коэффициент условий работы при воздействии кратковременных нагрузок mн
1
Коэффициент, учитывающий влияние пропитки защитными составами mа
1
Породадревесины — Сосна
Сортдревесины — 2
Плотностьдревесины 0,65 Т/м3
Предельнаягибкость растянутых элементов — 120
Предельнаягибкость сжатых элементов — 120
Высотастойки
Длярасчета устойчивости принято раскрепление колонны в центре в обоих плоскостяхпотери устойчивости (если в натуре данного закрепления нет его надо создать спомощью закрепления к стене)
Коэффициентрасчетной длины в плоскости XoY — 0,5
Коэффициентрасчетной длины в плоскости XoZ — 0,5
Сечение
b =
h =
Сечение из неклееной древесины
Нагрузки
Загружение 1
Тип: постоянное
N
7,87 Т
My1
0 Т*м
Qz1
0 Т
My2
0 Т*м
Qz2
0 Т
qz
0 Т/м
Результаты раcчета
Проверено по СНиП
Проверка
Коэффициент использования
п. 4.4
Гибкость элемента в плоскости XoY
0,379
п. 4.4
Гибкость элемента в плоскости XoZ
0,379
п. 4.2
Прочность элемента при действии сжимающей продольной силы
0,455
п. 4.2
Устойчивость в плоскости XoZ при действии продольной силы
0,545
п. 4.2
Устойчивость в плоскости XoY при действии продольной силы
0,545
Расчет центрально-сжатойнаиболее нагруженной сплошной деревянной стойки 2-го этажа без ослаблений. Расчет №10
Расчет выполнялся в программе ДЕКОР (SCAD)
Для расчета принята деревянная стойка с максимальным продольнымусилием
Расчет выполнен по СНиП II-25-80
Коэффициентнадежности по ответственности gn = 1
Коэффициенты условий работы
Коэффициент условий работы на температурно-влажностный режим эксплуатации mВ
1
Учет влияния температурных условий эксплуатации mТ
1
Учет влияния длительности нагружения mд
0,8
Коэффициент условий работы при воздействии кратковременных нагрузок mн
1
Коэффициент, учитывающий влияние пропитки защитными составами mа
1
Породадревесины — Сосна
Сортдревесины — 2
Плотностьдревесины 0,65 Т/м3
Предельнаягибкость растянутых элементов — 120
Предельнаягибкость сжатых элементов — 120
Высотастойки
Коэффициентрасчетной длины в плоскости XoY — 1
Коэффициентрасчетной длины в плоскости XoZ — 1
Сечение
b =
h =
Сечение из неклееной древесины
Нагрузки
Загружение 1
Тип: постоянное
N
3,57 Т
My1
0 Т*м
Qz1
0 Т
My2
0 Т*м
Qz2
0 Т
qz
0 Т/м
Результаты раcчета
Проверено по СНиП
Проверка
Коэффициент использования
п. 4.4
Гибкость элемента в плоскости XoY
0,746
п. 4.4
Гибкость элемента в плоскости XoZ
0,746
п. 4.2
Прочность элемента при действии сжимающей продольной силы
0,217
п. 4.2
Устойчивость в плоскости XoZ при действии продольной силы
0,58
п. 4.2
Устойчивость в плоскости XoY при действии продольной силы
0,58
Расчет бесфасоночных соединений фермы. Расчет №11
Для расчета принят узел в котором один из раскосов имеетмаксимальное продольное усилие
Информация о расчете:
Дата выполнениярасчета: 02.11.2006 23:03:02;
Исходные данные:
Усилия:
— Нормальнаясила в примыкающем элементе N = 0,73 тс = 0,73 / 0,001 = 730 кгс;
Характеристикистали:
— Модульупругости E = 2100000 кгс/см2;
Прочность:
(Вид металла — Фасонный прокат; Сталь и толщина металла — С235 ; От 2 до
— Пределтекучести стали Ryn = 2400 кгс/см2;
— Временноесопротивление стали разрыву Run = 3700кгс/см2;
— Расчетноесопротивление стали изгибу Ry = 2350кгс/см2;
— Расчетноесопротивление растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению Ru = 3600кгс/см2;
— Расчетноесопротивление сдвигу Rs = 1363 кгс/см2;
Характеристикисечений поясов:
— Высотасечения h =
— Ширинасечения b =
— Толщина t =
Характеристикисечений элементов решетки:
— Высотасечения hd =
— Ширинасечения bd =
— Толщина td =
Геометриястыка:
— Уголпримыкания элемента решетки к поясу a = 44 град;
— Размер c =
Коэффициентусловия работы:
— Коэффициентусловия работы gc = 1 ;
Результатырасчета:
1) Несущаяспособность пояса на продавливание (вырывание)
Сечение пояса — прямоугольное.
Угол поворотасечения пояса — 0 град.
Высота сеченияпояса:
Db = h =5 см .
Ширина сеченияпояса:
D = b =2,5 см .
Сечение решетки — прямоугольное.
Угол поворотасечения решетки — 0 град.
Высота сеченияэлемента решетки:
db = hd =3 см .
Ширина сеченияэлемента решетки:
d = bd =2,5 см.
2)Продолжение расчета по п. 15.10
Размер:
f = (D-d )/2=(2,5-2,5)/2 =
Т. к. f=(D-d)/2=0- несущая способность на продавливание обеспечена.
3) Несущаяспособность стенки пояса
Высота сеченияпояса:
Db = h =5 см .
Ширина сеченияпояса:
D = b =2,5 см .
Высота сеченияэлемента решетки:
db = hd =3 см .
Ширина сеченияэлемента решетки:
d = bd =2,5 см.
4)Продолжение расчета по п. 15.12
Т. к. d/D=2,5/2,5=1 > 0,85; Db/t=5/0,3=16,66667 < 25 :
Коэффициентвлияния тонкостенности: gt=1 .
Т. к. Db/t=5/0,3=16,66667r 40 :
Коэффициент:k=1 .
N=730 кгс r 2 gc gt k Ry t db /SIN(a)2=2 · 1 · 1 · 1 ·2350 · 0,3 · 3/sin(0,76795)2=8765,8333 кгс (8,32779% отпредельного значения) — условие выполнено (формула (95); п. 15.12 ).
5) Несущаяспособность элементов решетки
Тип узла — К-образный.
a =44 град t 40 град (110% отпредельного значения) и a =44 град r 50 град(88% от предельного значения) — условия выполнены .
Высота сеченияпояса:
Db = h =5 см .
Ширина сеченияпояса:
D = b =2,5 см .
Высота сеченияэлемента решетки:
db = hd =3 см .
Ширина сеченияэлемента решетки:
d = bd =2,5 см.
6)Продолжение расчета по п. 15.13
В примыкающемэлементе решетки — растяжение.
Коэффициент: gd=1,2 .
Т. к. d =2,5 см r db =3 см :
7)Коэффициент k определяется по п. 15.12 с заменой D на db:
Т. к. db /td=3/0,3=10r 40 :
Коэффициент:k=1 .
8)Продолжение расчета по п. 15.13
Продолжениерасчета по п. 15.13
Расчетноесопротивление стали элемента решетки:
Ryd = Ry =2350 кгс/см2 .
Длина участкапримыкания:
b = db /sin(a)=3/sin(0,76795)=
Т. к.c/b=1/4,31865=0,23155 r 0,25 :
Определение глубины заложения фундаментов. Расчет №12
В соответствии стребованиями СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» глубина заложенияфундаментов должна быть не менее глубины промерзания которая в Московскойобласти составляет
Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначатьнезависимо от расчетной глубины промерзания, если:
фундаменты опираются на пески мелкие и специальными исследованиямина данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств, а также вслучаях, когда специальными исследованиями и расчетами установлено, чтодеформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушаютэксплуатационную пригодность сооружения;
И в соответствии с ТСНМФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментовмалоэтажных жилых зданий в Московской области» было определено, что ленточныйфундамент является монолитным при этом ширина здания менее
Фактическая глубиназаложения ленточного фундамента от уровня планировки
Выводы и рекомендации
В проекте на первом этажезапоректированы колонны из двутавра К20 по факту поставлены 2 швеллера(коробкой) №10, по расчетам данное отступление допустимо.
Деревянные стойкиусиления на 1 этаже не достаточны по устойчивости для решения данной проблемынеобходимо закрепить стойки по высоте в 1-3 местах к перегородкам или стенаманкерами или самонарезными болтами или поставить дополнительные стойки такогоже типа.
Металлические колонны на2-м этаже не удовлетворяют условиям по гибкости для решения данной проблемынеобходимо закрепить стойки по высоте в 2-3 местах к перегородкам или стенаманкерами или самонарезными болтами.
Прочность и несущаяспособность остальных конструкций достаточна!
Источник www. ikalfa. ru