Расчет балок балочной клетки нормального типа

1. Преподаватель говорит о том что настало время свести различные стороны проблематики воедино, чтобы продвинуться дальше в изу­чении темы (в разрешении проблемы).

2. Учащиеся совместно с преподавателем выделяют несколько аспек­тов, которые фиксируются на листе ватмана в указанной форме (см. с. 46).

3. Эти аспекты «вырезаются» и раздаются группам.

4. Задача состоит в том, чтобы записать сведения, связанные с аспектом проблемы (на обратной стороне листа). Перед тем как записать, нуж­но ознакомиться с предыдущими записями.

5. Каждая группа (или каждый ученик, если преподаватель хочет не­пременно задействовать всех), должна, за определенное время что-то отразить в как можно большем числе аспектов.

6. Затем обсуждаются различные варианты и формулируем исследова­тельские задачи. Самое главное — четко сформулировать аспекты темы.

Несомненно, данный раздел не исчерпывает всех возможностей рабо­ты с учебным содержанием, и каждый творческий педагог приведет при­емы, которые он использует со своими учениками для работы с учебным содержанием, которое применяется в курсе изучения учебных предме­тов. Но предложенная систематизация приемов может помочь подобрать наиболее эффективные из них для определенного вида учебного текста, разнообразить деятельность учащихся на уроке и дома, активизировать процессы их мышления.

И, наконец, последнее: большинство приемов, указанных в данном разделе, способствуют развитию правого полушария головного мозга обу­чающихся. Одним из существенных недостатков современной системы образования является ее жесткая ориентация на левополушарных детей. Левое полушарие головного мозга человека обрабатывает данные в виде букв, цифр, слов и абстрактных идей, а правое отвечает за восприятие образов в целом, без участия слов. Приемы работы, особенно в учебных предметах, построенных в логике наук (например, биология, математика, физика и т. д.), как правило, ориентированы на решение линейных задач, основанных на логической последовательности и жестко заданных алго­ритмах, то есть на работу левого полушария головного мозга. Большин­ство учеников, которые, плохо учатся, а то и относятся к категории необучаемых детей, имеют в качестве ведущего правое полушарие, и потому плохо справляются с заданиями, в которых работать приходится только левому полушарию мозга. Это не означает, что так называемые правополушарные люди не используют в своей жизни левое полушарие, но обу­чение, которое строится только на его работе, очень затрудняет их успеш­ность, так как требует значительных усилий и все равно при этом качество выполнения подобных заданий у них невысоко.

Таким образом, использование разнообразных приемов при работе с учебным содержанием позволяет сделать образовательный процесс бо­лее индивидуализированным, обеспечить максимальное развитие способ­ностей каждого учащегося и повысить качество современного образова­ния, что очень важно для профильного обучения.

Примеры расчета конструкций балочной клетки

Расчет балок балочной клетки нормального типа

4.1.1. Расчет балки настила прокатного профиля

Для первого варианта принимаем толщину стального настила равную t_n = 10 мм при временной нагрузке pⁿ = 24 кН/м².

В связи с требованием к жесткости настила должно выполняться условие где n_о = =150 – отношение пролета настила к его предельному прогибу; qⁿ – нормативная временная нагрузка на настил, кН/см²;

gⁿ= t_n*ρ=0,01*78,5=0,785 кН/см² – нормативная постоянная нагрузка от веса настила, кН/см² при удельном весе стали ρ=78,5 кН/см³;

qⁿ=gⁿ+ pⁿ=0,785+24=24,785 кН/м²=0,0024785 кН/см².

=2,06*10⁴/(1-0,3²)=2,26*10⁴ кН/см²;

l_n/t_n =(4*150/15)*(1+72*22600/150⁴*0,0024785)=91,9.

В соответствии в вышеизложенным требуемый пролет настила принимается равным шагу балок настила, l = (l_n/t_n)* t_n=91,9·10= 919 мм. Принимаем предварительно l = 900 мм.

Далее вычисляется требуемое количество промежутков между балками, которое принимается нечетным:

900*9 = 8100 мм; 450*2 = 900

Для подбора сечения балки настила необходимо определить нагрузку на эту конструкцию.

Нормативная равномерно распределенная нагрузка на единицу длины балки равна qⁿ = (gⁿ + pⁿ)· l,

где gⁿ – нормативная нагрузка от веса настила;

gⁿ = t·ρ = 0,01·78,5 = 0,785 кН/м²; t = 0,01 м; ρ = 78,5 кН/м³ – удельный вес стали; pⁿ = 24 кН/м²; l – принятый шаг балок настила, м.

qⁿ = (0,785 + 24)*0,9 = 22,31 кН/м.

Расчетная равномерно распределенная нагрузка на единицу длины балки равна q = (gⁿ·γ_fg + pⁿ ·γ_fp)· l,

где γ_fg = 1,05 – коэффициент надежности по нагрузке для стали;

γ_fp = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки при pⁿ > 2 кН/м² .

q = (0,785*1,05 + 24*1,2)*0,9 = 26,66 кН/м.

Определяем величину максимального изгибающего момента в балке настила:

где l = В = 7,7 м;

кН·м.

Требуемый момент сопротивления балки настила определяется по формуле где R_y = 240 МПа = 24 кН/см² – для фасонного проката из стали С 245; см³.

Принимаем двутавр № 40 с W_x = 953 см³, I_x = 19062 см⁴, ρ = 57 кгс/м согласно ГОСТ 8239-72.

Проверка принятого сечения выполняется:

а) на прочность при упругой стадии работы

где γ_c = 1 – для балок прокатного профиля;

M_max – максимальный изгибающий момент, кН·м;

W_x – момент сопротивления балки настила по сортаменту;

– условие выполняется, прочность достаточна;

б) на жесткость от действия нормативных нагрузок при упругой работе материала прогиб от действия нормативных нагрузок равен

где qⁿ =22,3 кН/м = 0,223 кН/см – нормативная равномерно распределенная нагрузка на единицу длины балки;

В = 7,7 м = 770 см;

E = 2,06·10⁴ кН/см² – модуль упругости стали;

I_x = 19062 см⁴ – осевой момент инерции выбранного двутавра;

см;

Согласно требованиям главы 15 и прил. Е СП 20.13330.2012 «Нагрузки и воздействия» или по табл. Б.5 прил. Б предельно допустимый прогиб для прокатных балок равен см.

, 2,6 см < 3,85 см – условие выполняется, жесткость достаточна. Окончательно принимаем I № 40.