 |
Подбор сечения балки и проверка жесткости подобранного сечения
|
|
|
|
Расчетно-графическая работа
по дисциплине
«Основы строительства и инженерное оборудование»
Выполнил: студент
группы ОВ-16
Комарова Екатерина
Проверил: к.п.н., доцент
Кутепова Л.И.
Нижний Новгород
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | ||
| Исходные данные | ||
| Сбор нагрузок на конструкцию перекрытия | ||
| Определение грузовой площади и расчетной нагрузки | ||
| Подбор сечения балки | ||
| Заключение | ||
| Литература |
Введение
Предприятия общественного питания относятся к категории общественных зданий.
При разработке проекта предприятия общественного питания следует учитывать множество факторов: направление его работы (ресторан, кафе, фаст-фуд), целевую аудиторию, количество посадочных мест, место размещения (в жилых домах, гостиницах, ТРЦ). Они определяют особенности проекта предприятия общественного питания (подвод инженерных сетей, возможность изменения несущих конструкций, вариантность интерьера). Объект проектируют с современным оборудованием вентиляции, кондиционирования, отсутствие которых часто становится причиной реконструкции предприятий общественного питания.
В проект предприятия общественного питания включается разработка фундамента (ленточный, столбчатый), несущих конструкций покрытий и перекрытий, обеспечивающих достаточно большие пространства. Основными параметрами строительства выступает сетка колонн (6*6 м для залов до 100 мест, 6*7,2 м – 100-200 мест), высота, привязка элементов к координационным сетям. Если проект заведения общественного питания создается для нового строительства, чаще всего применяются модульные быстровозводимые конструкции с утеплением. Встроенные помещения размещают под условия проектирования городских сетей, проложенных при возведении домов, гостиниц, учебных заведений.
|
|
|
В проекте для общественного питания правильная разбивка и монтаж коммуникационных сетей обеспечат комфортные условия для посетителей и персонала. Освещение проектируют под тематику заведения, на кухне и обслуживающих участках (овощной, горячий, доготовочный цех) оно должно быть максимально приближенным к естественному. В зале устанавливаются системы вентиляции и кондиционирования по аксонометрической схеме, что обеспечивает приток свежего воздуха. В разработку проекта предприятия общественного питания включается разметка точек подвода мощных вытяжек, холодильного и теплового оборудования.
К несущим элементам проектируемого здания относятся фундаменты, наружные кирпичные стены, колонны, балки и плиты покрытия и перекрытия. Для расчета несущих конструкций необходимо определить все виды нагрузок (постоянные от веса самих конструкций) и временные.
Целью выполнения расчетно-графической работы является расчет одного из несущих элементов перекрытия – металлической балки, на которую опираются вышележащие конструкции междуэтажного перекрытия.
Исходные данные
Определить нагрузку на 1 м2 перекрытия предприятия общественного питания с учетом веса всех слоев перекрытия и временной нагрузки (обеденный зал ресторана) представленных на рисунке 1.
Определить расчетную нагрузку на 1 пог.м металлической балки, выполненной из прокатного широкополочного двутавра, если длина балки
L = 6 м, а расстояние между осями а= ….. м План перекрытия представлен на рисунке 2.
Из условия прочности при изгибе выполнить проектировочный расчет, т.е. подобрать требуемый номер двутавра и проверить жесткость подобранного сечения.
|
|
|
Рисунок 1 – Состав перекрытия
Рисунок 2- План перекрытия
Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
Нагрузки, действующие на несущие конструкции, собираются последовательно сверху вниз от всех расположенных на них слоев и опирающихся элементов, а также учитывают все возможные временные нагрузки.
Нагрузки, действующие на ригели, балки, стены и другие вытянутые в плане конструкции, собирают и прикладывают на 1 погонный метр. На плане здания выделена площадь, с которой передается нагрузка на рассчитываемую балку.
Сбор нагрузок ведем в табличной форме (таблица 1)
Таблица 1 Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия(заполнить своими данными!!!)
| № п.п | Наименование нагрузок | Подсчет | Нормативная нагрузка | Значение γf | Расчетная нагрузка |
| 1 Постоянные нагрузки | |||||
| ИТОГО | |||||
| 2 Временные нагрузки СНиП 2.01.07-85* | |||||
| Нагрузки на перекрытие | 1,5 | 1,3 | |||
| Нагрузки от перегородок | 0,5 | 1,1 | |||
| ВСЕГО |
Определение грузовой площади и расчетной нагрузки
На 1 пог.метр балки
В соответствии с рисунком 2 грузовая площадь составляет:
Агруз = 6 (м) · а(м) = …. м2
Погонная нагрузка на балку составит:
Нормативная:
qn = ….. кН/м
Расчетная:
q= …….кН/м
Подбор сечения балки и проверка жесткости подобранного сечения
Проектируемая балка относится к изгибаемым элементам. В сечениях балки под воздействием внешних нагрузок возникают внутренние усилия: поперечная сила Q и изгибающий момент М, интенсивностью распределения которых по площади поперечного сечения являются σ нормальные напряжения и τ касательные напряжения.
Расчет балки производим по прочности (первая группа предельных состояний) и проверяем ее прогиб (по второй группе предельных состояний)(расчетная схема балки- рисунок 3).
(Этот рисунок как на механике в домашнем задании на доске схема 2 с распределенной нагрузкой)
Рисунок 3 Расчетная схема балки
Из условия прочности σ = М / W < Ryγc по нормальным напряжениям определяем требуемый момент сопротивления сечения:
|
|
|
Wтреб = М / Ryγc ,
М = q Lef 2 /8 – максимальный изгибающий момент в сечении однопролетной балки, загруженной распределенной нагрузкой интенсивностью q
Lef = …….. (м) расчетная длина балки
Ry = ….. МПа в соответствии с заданной маркой стали С235(245)
γc = ….. коэффициент условий работы балки
Wтреб = цифры свои ……
По полученному значению Wтреб подбираем по таблице сортамента номер прокатного широкополочного двутавра и записываем его геометрические характеристики А= (см2), Jx = (см4)
Проверка жесткости подобранного сечения выполняется по формуле:
f = (5/384) qn Lef 4 / ЕJx,
где:
f - Расчетный прогиб балки
qn = …. (кН/м) нормативная нагрузка
Е = 2 · 105 (МПа) – модуль упругости стали
Jx = …. (см4) – момент инерции выбранного двутавра
Полученное значение максимального прогиба не должно превышать допустимого значения fu = Lef / 150 = …….
Вывод: выбранное сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.
Заключение
При выполнении расчета одного из несущих элементов перекрытия зала ресторана использовали основные понятия и определения Сопротивления материалов и Основ строительства и инженерного оборудования. Совершенно очевидно, что процесс проектирования и выбора несущих и ограждающих конструкций – процесс трудоемкий и очень ответственный, требующий соответствующих знаний и навыков расчета.
Литература
1 Кутепова Л.И. Строительные конструкции (Основы расчета элементов металлических конструкций): Учебное пособие.- Н.Новгород: ВГИПУ, 2008.- 112с.
2 Сербин Е.П. Строительные конструкции. Практикум:учебное пособие/Е.П. Сербин.- 2-е изд.стер.-М.: Изд.центр «Академия», 2013.-256с.
3 СНиП2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
4 ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и основний
5 СП 53-102-2004 Свод правил. Общие правила проектирования стальных конструкций.
|
|
|
