- •1.Номенклатура и область применения металлических конструкций
- •2. Материалы металлических конструкций
- •3.Нормирование сталей
- •4. Группы сталей по прочности.
- •5. Влияние различных факторов на свойства стали.
- •6. Виды дефектов в кристаллической решётке и механизм разрушения стали.
- •10. Предельное сопротивление материала
- •7.Алюминиевые сплавы, и их состав, свойства и особенности работы
- •8.Основы расчета метал-х конструкций
- •9.Нагрузки, действующие на сооружение
- •15.Работа стержней при кручении.
- •14.Упруго-пластическая работа стали при изгибе. Шарнир пластичности. Основы расчета изгибаемых элементов.
- •21.Расчет элементов стальных конструкций на прочность с учетом хрупкого разрушения.
- •22. Сварка. Классификация сварки. Структура сварного шва. Сварные трещины. Термический класс сварки
- •23. Типы сварных соединений и швов.
- •24. Расчет стыковых и угловых сварных швов.
- •19. Потеря местной устойчивости элементов металлических конструкций
- •25. Конструктивные требования к сварным соединениям.
- •26.Основные дефекты сварных швов.
- •Анкерные болты
- •Самонарезающиеся болты
- •Болтовые соединения
- •28.Расчет болтовых соединений без контролируемого натяжения болта
- •29. Расчет фрикционных соединений на высокопрочных болтах
- •30.Конструирование болтовых соединений
- •45.Узлы тяжелых ферм. Предварительно напряженные фермы.
- •36.Центрально-сжатые сплошные колонны. Типы сечений. Расчет и конструирование стержня сплошной колонны.
- •37.Центрально-сжатые сквозные колонны. Типы сечений. Типы решеток. Влияние решеток на устойчивость стержня сквозной колонны.
- •38.Расчет и конструирование стержня центрально-сжатой сквозной колонны.
- •18. Потеря устойчивости изгибаемых элементов
- •39.Расчет безраскосной решетки (планок)
- •40.Конструирование и расчет базы центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн.
- •41. Оголовки колонн и сопряжения балок с колоннами. Конструирование и расчет оголовка центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн.
- •42.Фермы. Классификация ферм. Компоновка ферм. Элементы ферм. Типы сечений стержней легких и тяжелых ферм.
- •43.Расчет ферм. Определение нагрузок. Определение усилий в стержнях фермы. Расчетные длины стержней ферм. Обеспечение общей устойчивости ферм в системе покрытия. Выбор типа сечения стержней.
- •44.Подбор сечения сжатых и растянутых стержней ферм. Подбор сечения стержней ферм по предельной гибкости. Общие требования конструирования легких ферм. Расчет узлов ферм.
- •16.Устойчивость элементов металлических конструкций. Потеря устойчивости центрально сжатых стержней
- •Потеря устойчивости центрально сжатых стержней
- •17. Потеря устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых стержней.
- •20.Работа стали при повторных нагрузках. Усталостная и вибрационная прочность.
- •31. Балки и балочные конструкции. Типы балок и балочных клеток.
- •32.Стальной настил балочных клеток. Основы расчета и конструирования. Расчет прокатных балок.
- •33.Расчет разрезных составных балок. Компоновка сечения балки. Изменение сечения балки по длине. Проверка прочности балки.
- •34.Проверка общей устойчивости балки. Проверка местной устойчивости поясов и стенки балки от действия нормальных и касательных напряжений.
- •35.Расчет поясных швов составных балок. Расчет опорного ребра. Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах
18. Потеря устойчивости изгибаемых элементов
При изгибе в балке образуется две зоны: сжатая и растянутая. При достижении нагрузкой значения Ncr сжатая часть может потерять устойчивость, выпучивание произойдет перпендикулярно плоскости изгиба. Это вызовет горизонтальный прогиб всей балки и стесненное кручение.
При проверке устойчивости максимальные напряжения от изгиба сравниваем с критическими напряжениями:
Формула для проверки устойчивости изгибаемых элементов, принятая в нормах проектирования
, где – коэффициент понижения напряжений при потере устойчивости изгибаемых элементов, коэффициент устойчивости балки.
39.Расчет безраскосной решетки (планок)
Решетки составных стержней работают на поперечную силу при продольном изгибе. Эта поперечная сила возникает в результате изгиба стержней при потере ими устойчивости или при случайном эксцентриситете. Поэтому планки рассчитыват на условную поперечную силу:
продольное усилие; коэффициент продольного изгиба для расчета в плоскости планок;
распределяют поровну между плоскостями в которых устанавливаются планки.
Колонна с безраскосной решеткой представляет собой рамную систему, все элементы которой при общем прогибе колонны изгибаются по S-образным кривым. При одинаковом расстоянии между планками и одинаковом их сечении можно принять, что нулевые точки моментов расположены:
-в ветвях колонны – посередине расстояния между планками
-в планках – в середине длины планки.
В нулевых точках действуют поперечные силы, возникающие от изгиба стержня.
Расстояние между планками определяется принятой гибкостью ветви и радиусом инерции ветви где расстояние между планками в свету.
Расчет планок состоит в проверке их сечения и расчете их прикрепления к ветвям. Планки работают на изгиб от действия перерезывающей силы , которая определяется из условия равновесия вырезанного узла:
, где b- расстояние между ветвями в осях.
О тсюда сила среза планки:
Изгибающий момент в планке:
Ширина планок
Толщина планок
Планки прикрепляются внахлестку угловыми швами, планки заводят на ветви на 20-30мм. Прочность углового шва определяется равнодействующей напряжений от изгибающего момента и поперечной силы.
По металлу шва:
где По металлу границы сплавления:
где
40.Конструирование и расчет базы центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн.
База колонны служит для распределения сосредоточенного давления от стержня колонны равномерно по площади отпирания на фундамент и обеспечивает закрепление нижнего конца колонны в соответствии с принятой расчетной схемой.
Базы центрально-сжатых колонн могут быть шарнирные (а, б, в) и жесткие (г, д). Особенностью шарнирных является крепление анкерными болтами непосредственно за опорную плиту. Для равномерной передачи давления на опорную плиту устанавливают траверсы (б, в) и ребра.
Жесткие базы (г, д) имеют не менее четырех анкерных болтов, которые крепятся к траверсам.
Обычно базы колонн устанавливаются на 500-1000 мм ниже отметки пола и обеспечивают для защиты от коррозии.
РАСЧЁТ: 1.Находят требуемую площадь плиты ;
где – расчетное сопротивления бетона; – призменная прочность бетона; – площадь опорной плиты; – площадь поверхности фундамента. Коэф γ задается в пределах 1,2-1,5.
2. Определив, , устанавливают ширину плиты B, которая зависит от принятой конструкции башмака и условия размещения анкерных болтов. Чтобы плита не получилась слишком толстая, ее консольную часть (размер C) принимают не более 100-120 мм. = 10-16 мм.После этого находят длину плиты .
3.Толщину плиты определяют, исходя из условия ее работы на изгиб. Нагрузкой на плиту является равномерное опорное давление фундамента , а ее опорами – траверсы, ребра базы и стержень колонны. Вся площадь опорной плиты может быть расчленена на отдельные участки по условиям опирания: 1 – консольные; 2 – опертые по трем сторонам; 3 – опертые по четырем сторонам.
Изгибающий момент в плите на участке (1)
Изгибающий момент в плите на участке (2)
, где – определяется по таблицам; b- длина свободной стороны участка.
Изгибающий момент в плите на участке (3)
, где – определяется по таблицам; - длина короткой стороны участка.
Толщину плиты определяют по наибольшему изгибающему моменту.
, отк .
4.Траверсу рассчитывают, как двухконсольную балку, нагруженную равномерно распределенной нагрузкой и опирающейся на полки колонны. Изгибающий момент и поперечную силу консоли траверсы определяют по формулам:
;
Проверка прочности траверсы на изгиб и срез по формулам
; ,
где . Катет швов, прикрепляющих траверсу к полкам колонны, определяется по формуле
.
5.Расчет швов, прикрепляющих элементы базы к плите.
При конструктивном решении базы с фрезеровкой торца все давление колонны на плиту передается непосредственным контактом соприкасающихся поверхностей, и швы, прикрепляющие элементы базы к плите, рассчитываются на условную силу, равную 15% общего давления F:
.