- •Содержание лекций по курсу «Строительные конструкции», раздел «Металлические конструкции» (специальность ада)
- •Общие положения 50
- •Общие положения 89
- •Вводные сведения о строительных металлических конструкциях (мк)
- •Введение
- •Номенклатура мк
- •Основные особенности мк
- •Назначение и состав металлических конструкций
- •Отечественная школа проектирования мк
- •2. Искусственные сооружения на автодорогах
- •Основные понятия
- •Основные этапы развития металлических мостов
- •Общие положения
- •Нагрузки и воздействия
- •Сочетания нагрузок
- •Нормативные и расчетные сопротивления
- •Материалы, применяемые в мк.
- •Виды материалов
- •Классификация сварных швов. По конструктивным признакам различают стыковые, угловые и прорезные швы.
- •Виды сварных соединений
- •Стыковые соединения
- •Основные конструктивные требования
- •Соединения на угловых швах
- •Соединение внахлест
- •Соединения в тавр
- •Если катеты швов по перу и обушку одинаковые, то
- •Конструктивные требования при проектировании соединений с угловыми швами.
- •Комбинированные соединения
- •Соединения на болтах.
- •4.2.2.1.Виды болтов и их характеристики
- •Работа и расчет болтовых соединений
- •4.2.2.3. Конструирование болтовых соединений
- •Работа стали под нагрузкой
- •4.2.3.1. Работа стали на растяжение и сжатие.
- •Работа стали на растяжение. Зависимость между напряжениями и деформациями для разных материалов при работе стали на растяжение устанавливается экспериментально.
- •Нормативные и расчетные сопротивления.
- •Работа стали на растяжение. Зависимость между напряжениями и деформациями для разных материалов устанавливается экспериментально.
- •Негативно влияют на прочность конструкций концентраторы напряжений. К концентраторам относятся любые изменения формы образца (отверстия, надрезы).
- •Работа стали при повторных нагрузках
- •1. Работа стали при повторных нагрузках (с отдыхом).
- •Выбор марки стали для строительных металлоконструкций
- •Расчеты элементов мк мостов
- •Общие положения
- •Расчеты по прочности
- •Расчеты по устойчивости
- •5.4. Расчеты на выносливость мк и канатов
- •Проектирование элементов мк мостов
- •Балочные конструкции
- •Общая характеристика балок и балочных клеток
- •1. Балки настила; 2. Главные балки; 3. Вспомогательные балки
- •Стальные настилы
- •Прокатные стальные балки
- •Кроме того, необходимо проверить общую устойчивость балки по формуле (34) сНиП:
- •Тогда требуемый момент сопротивления можно найти
- •Балки составного сечения
- •Каждая конструкция составной балки должна удовлетворять требованиям прочности, жесткости и экономичности. Расход металла на балку g состоит из суммы затрат на стенку Gw и полки Gf
- •Изменение сечения составной балки
- •Соединение полки со стенкою.
- •Проверка устойчивости балки в целом и ее элементов Общая устойчивость балки проверяется по требованиям п. 5.15 сНиП -23-81*
- •Устойчивость сжатой полки
- •Если полка имеет обрамляющее ребро, то соотношения .
- •Устойчивость стенки
- •Размеры ребер жесткости
- •Устойчивость стенки не требуется проверять , если выполняются соотношения
- •Значения критических нормальных напряжений
- •Условие проверки устойчивости стенки при действии нормальных напряжений
- •6.3. Фермы
- •Область применения и компоновка
- •1. Очертание ферм.
- •2. Генеральные размеры, система решеток и размер панели ферм
- •Расчет и действительная работа ферм
- •Типы сечений и подбор сечений стержней ферм.
- •Конструктивные формы мостов
- •7.1. Габариты мостов
- •Конструкция проезжей части моста
- •Балочные пролетные строения мостов
- •Арочные и висячие пролетные строения мостов
- •7.4. Этапы проектирования мостов
- •Особенности расчетов и проектирования мостов
- •Требования при изготовлении и монтаже мк мостов
- •Правила обследований и испытаний мостов
- •Общие положения
- •Обследование мостов
- •Испытания и обкатка мостов
- •Оценка сооружения по данным обследования и испытаний
- •Паспорт технического состояния сооружения
-
Отечественная школа проектирования мк
Отечественная школа проектирования металлических конструкций основывается на лучших достижениях отечественной и зарубежной строительной техники. Технические решения зарубежных школ проектирования металлических конструкций во многом уступали решениям отечественной школы и не полностью отвечали требованиям, основанным на комплексном изучении и учете факторов, определяющих выбор наиболее
рациональных конструкций, их весовых, технологических и эксплуатационных показателей. Объясняется это тем, что одни зарубежные школы проектирования основывались на теоретическом расчете и выборе конструктивной формы и рассматривали каждое сооружение, как уникальное (немецкая школа). Другие - стремясь к максимальному снижению трудоемкости изготовления приходили к примитивным решениям, заметно утяжелявшим конструкции (американская школа).
Отечественная конструкторская школа создавалась коллективами ЦНИИпроектстальконструкция, ЦНИИПСК им. В.А. Кучеренко, МИСИ им.
В.В. Куйбышева и другими организациями. У истоков советской школы металлостроительства стояли акд. В;Г; Шухов, Е.О. Патон, Н.С. Стрелецкий. Большой вклад в развитие металлических конструкций внесли акад. Н.П. Мельников, проф. Беленя Е.И. Жудин Н.Д., Муханов К.К., Балдин В.А., Трофимов В.И., Лихтарников Я.М., Лессиг Е.Н. и др. Необходимо особо отметить роль проф. Я.М. Лихтарникова. Им разработано научное направление, связанное с оптимизацией технологии и организации изготовления металлических конструкций - одно из важнейших требований отечественной школы проектирования.
Отечественная школа проектирования металлических конструкций изучает пути и особенности создания оптимальной конструктивной формы и устанавливает основные критерии для ее выбора, к которой относятся:
- соответствие конструктивной формы требованиям производственного процесса, функциональному назначению здания или сооружения; а также условиям их эксплуатации;
- минимальная масса металлических конструкций;
- наименьшая трудоемкость изготовления и монтажа;
- минимальная стоимость каркаса здания или сооружения.
В настоящее время сформулированы основные направления научно-технического прогресса в области строительных металлических конструкций:
типизация и стандартизация - позволяют сократить сроки проектирования, снизить трудоемкость изготовления и монтажа;
концентрация материала -ведет к увеличению пролета и шага конструкций и, в конечном счете, к снижению металлоемкости и сокращению сроков монтажа;
совмещение функций в одном элементе - позволяет снизить расход металла;
предварительное напряжение - ведет к снижению стоимости и, в ряде случаев, - к увеличению жесткости и устойчивости;
растянутые поверхности - позволяют полностью использовать прочностные характеристики металла, а значит ведут к снижению материалоемкости.
Согласно расчетам французского инженера Лосьера реализация этих идей в недалеком будущем сможет привести к появлению решетчатых мостов консольного и арочного типов пролетом 1100 м, висячих - пролетом 3000 м (в настоящее время самый большой мост консольного типа Квебекский имеет пролет 549 м, а арочный - Кил-Ван-Кул - 525 м, самым крупным из висячих считается мост через Эстуарит Хамбер в Англии пролетом 1400 м).