Материалы для строительных металлических конструкций. Нормативные и расчетные сопротивления сталей, страница 6

2. Имея конструктивные схемы, по ним построить расчетные схемы.

3. Дать сравнение вариантов работы расчетных схем. Ответить на контрольные вопросы.

Общие указания

Для выполнения лабораторной работы студенту следует применить полученные теоретические знания по курсу «Металлические конструкции, включая сварку». По предложенным конструктивным схемам исследовать (изучить), согласно установленного задания и построить расчетные схемы. Работающие в указанных условиях, в соответствии ваших расчетных данных (см. стр. 174…231 [4]; стр.  [5]; стр. [6]; стр. 84…115 [7].

По окончании обработки исследованного (изученного) материала студент знакомится с требованиями нормативных документов, предъявляемые к нагрузкам и воздействиям и работе металлических конструкций по их схемам в зданиях и сооружениях; сопоставляет и анализирует (варианты) и определяет пригодность и возможность работы законструированной конструкции (балки и колонны) по предложенной схеме.

Для получения практических навыков при составлении и разработки конструктивных и расчетных схем и определения несущей способности. рассмотрим следующие варианты:

Решение

Для более наглядного представления рассмотрим (вспомним) распределение давления под балкой на опоре и определения расчетного пролета.

Рис. 1. Схема распределения давления под балкой

где l_оп – длина опорного участка балки

Силу давления балки на опору F будем считать приложенной в одной точке – центр опорной поверхности. Р – равномерно распределено по всей опорной поверхности, на самом деле практически оно передается неравномерно, но это трудно учесть (в условиях лаборатории).

Рис. 2. Схема определения расчетного пролета

Расстояния между серединами опорных участков считается расчетной длиной балки l_оили расчетным пролетом

где l – расстояние между разбивочными осями;

l_св – расстояние между опорами в свету;

l_о– расчетный пролет;

l_оп – опорный участок;

δ – расстояние от оси до края элемента

Далее студент самостоятельно составляет расчетные схемы по указанной ниже конструктивной схеме. Считая, что расчетная схема опоры соответствует конструктивной при принятых упрощениях.

Рис. 3. Схема шарнирно- подвижной опоры

б) расчетная схема

выполняет студент

1 – балка до приложения силы F; 2 – балка после приложения силы F;

3 – шарнир; 4 – опорный стержень

Изображенная расчетная схема правой опорой должна соответствовать конструктивной и по геометрическим признакам, так как опорный стержень препятствует только вертикальному перемещению, и по статическим признакам, так как возникает единственная реакция по направлению опорного стержня.

Рис. 4. Схема шарнирно-неподвижной опоры

б) расчетная схема

выполняет студент

1 – балка до приложения силы F; 2 – балка после приложения силы F;

3 – шарнир; 4 – опорные стержни

Расчетная схема опоры А должна быть представлена с точки зрения геометрии такая опора характерна тем, что препятствует вертикальному и горизонтальному перемещениям и допускает поворот сечения C-d на опоре на некоторый угол φ₂.

По статике такая опора должна характеризоваться возникновением двух составляющих реакций. Возникает  одна наклонная реакция, которую для удобства расчетов нужно представлять в виде двух составляющих.

Рис. 5. Схема простой балки

а) конструктивная схема простой балки

б) расчетная схема

выполняет студент

Требуется представить шарнирно-неподвижная опора. Оба варианта можно изобразить; опоры равноценны как с геометрической, так и со статической точки зрения.

Лабораторный           Схемы работы балок с консольными участками

практикум                                             и балок- консолей

2 часа                                                

По изученным и исследованным ранее материалам самостоятельно продолжить построение рассчитанных схем в соответствии задания.

Рис. 6. Схема опирания балки на кирпичные стены