- •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
-
Основные этапы развития металлических мостов
Многие тысячелетия мосты строили только из камня и дерева (кроме небольшого числа старейших висячих мостов Азии с применением цепей из кованых железных звеньев).
Более широкое развитие металлическое мостостроительство началось со второй половины ХV в. Этот процесс можно разбить на пять основных этапов:
-
Конец ХV в. начало XX в. – строительство чугунных арочных мостов в Европе, Петербурге и цепных висячих мостов (с шарнирными цепями из плоских звеньев).
-
Середина XX в. – этап связан с началом бурного строительства железных дорог в Европе и Америке. Чугун был постепенно вытеснен сварочным железом. Появились мосты со сплошными балками (например, мост «Британия» с пролетами по 140 м. И пропуском поездов внутри коробчатого сечения балок) и сквозными многорешетчатыми фермами (заимствовано из деревянных конструкций).Соединения в этот период выполнялись на заклепках.
-
Конец ХХ в. – связан с успехами строительной механики. Металлические конструкции отличаются четкостью работы, близкой к идеальным моделям строительной механики. Металлические мосты оказались первым видом металлических конструкций (МК), получившим массовое распространение. Много решетчатые фермы – заменены фермами с простой треугольной и шпренгельной решетками (например, Енисейский мост у Красноярска), появились неразрезные пролетные строения; проявилось увлечение шарнирно-консольными мостами (гигантские мосты: Фортский пролетом 521 м. и Квебекский - 549 м.). Произошла замена сварочного железа литым, которое явилось непосредственным предшественником современных сталей.
-
Начало ХХ в. до 1914 г. – этап связан с быстрым совершенствованием и развитием разнообразных систем и схем пролетных строений металлических мостов. Развивается вариантное проектирование (для каждого моста множество вариантов)
Произошел переход к современному монтажу МК мостов из элементов заводского изготовления. Материалом становится малоуглеродистая сталь; внедряется принцип концентрации материала. Развиваются большепролетные (1000 и более м.) висячие мосты с прядением кабелей из параллельных проволок в пролете. Проявилось второе рождение арочных мостов.
5. Современный этап (после второй мировой войны) – период совершенствования технологии и деталей конструкций, а также торжества принципа совмещения функций в конструктивной форме. Изготовление становится полностью индустриальным; внедряются типизация, унификация и стандартизация; заклепки заменяются сваркой и высокопрочными болтами; на монтаже применяют навесную сборку. В балочных мостах переходят на очертание с параллельными поясами. Малоуглеродистые стали вытесняются хладостойкими, коррозиестойкими и экономичными низколегированными сталями. Массовое распространение получают сталежелезобетонные пролетные строения, совместная работа стальной ортотропной плиты презжей части и главных балок; появились современные коробчатые мосты, а также вантово-балочные пролетные строения (появились в ФРГ) и быстро распространились по всему миру.
3. Метод расчета элементов металлических конструкций по предельным состояниям