- •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
Сочетания нагрузок
На реальную конструкцию обычно действует несколько нагрузок одновременно, при этом вероятность того, что все они будут иметь максимальные значения, мало вероятна. Поэтому при расчете рассматриваются сочетания нагрузок, в которых каждая из нагрузок включается со своим коэффициентом сочетаний . Задача проектировщика определить наихудшую комбинацию нагрузок для рассматриваемого элемента конструкции.
СНиП рекомендует основные и особые сочетания нагрузок.
В расчетах учитывают нагрузки в различных возможных их сочетаниях, принимая при этом во внимание вероятность одновременного их действия. Основными сочетаниями считают одновременное действие: постоянной, временной (подвижной) вертикальной нагрузки, давления грунта, вызванного временной нагрузкой, и центробежной силы. Дополнительными считают сочетания, при которых одновременно с одной или несколькими нагрузками основных сочетаний действуют также одна или несколько остальных видов нагрузок, кроме сейсмических и строительных. Особыми называют сочетания, включающие нагрузки сейсмические или строительные совместно с другими.
Коэффициенты сочетаний нагрузок для расчета мостов, учитывающие уменьшение вероятности одновременного появления расчетных нагрузок, принимают по п. 2.2 и
табл. 5 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».
При определении наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок обычно рассматривают такие комбинации усилий: + Мmax. Nсоотв.; - Мmax. Nсоотв.; + Nmax,+ Мсоотв.; + Nmax,- Mсоотв.; Nmin, + Mсоотв.; + Nmin, - Мсоотв.
При составлении сочетаний нагрузок необходимо иметь ввиду, что некоторые нагрузки могут объединяться и рассматриваться как одна нагрузка (например, нагрузки от подвижного состава: вертикальные, давление грунта и горизонтальные поперечные от центробежной силы) с введением дополнительных коэффициентов сочетаний для этих нагрузок.
-
Нормативные и расчетные сопротивления
Механические свойства изменчивы, поэтому нормативное сопротивление устанавливается на основе статистической обработки данных по механическим свойствам материалов, выпускаемых нашей промышленностью. Значение нормативного сопротивления устанавливается таким, чтобы обеспеченность их составляла не менее 0,95, т.е., чтобы математические значения случайных отклонений для материала с пониженными значениями механических свойств составляли не более 5%.
Для малоуглеродистой стали и сталей повышенной прочности и алюминиевых сплавов за основную характеристику нормативных сопротивлений принято значение предела текучести т , поскольку при напряжениях Ryn = т , в растянутых, изгибаемых и других элементах начинается развитие пластических деформаций, а сжатые элементы начинают терять устойчивость.
Для некоторых материалов (высокопрочных сталей) и при допущении развития больших пластических деформаций, когда несущая способность определяется прочностью материала, за нормативное сопротивление принимается временное сопротивление (предел прочности) Run = в.
Значения т и в являются браковочными и при приемке проката контролируются.
Расчетные сопротивления материалов определяют делением нормативного сопротивления на коэффициент надежности по материалу m , который для различных сталей определяется по табл. 49 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».
Таким образом, расчетное сопротивление по пределу текучести вычисляется по формуле Ry = Ryn / m
а по временному сопротивлению - Ru = Run / m
Значения расчетных сопротивлений основных строительных сталей, рекомендуемых для применения в мостах, приведены в табл. 50 , а для других напряженных состояний расчетные сопротивления определяются по формулам табл. 48 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».
Кроме того, при расчете по временному сопротивлению для растянутых элементов вводится коэффициент надежности u = 1,3.
При расчете конструкций и соединений следует учитывать степень ответственности зданий и сооружений, что выполняется путем введения коэффициента надежности по назначению n .
При расчете конструкций и соединений следует учитывать условия работы, что выполняется путем введения коэффициента условий работы c (m) и коэффициенты условий работы сварных швов wf и wz и коэффициенты условий работы болтовых соединений b (mb1, mb ) принимаемые по табл. 6*; п. 11.2*; табл. 35* и приложения N4 СНиП П-23-81* или по табл. 60, 81 и 82 СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы».