Конструкции металла: Металлические конструкции — Википедия – Конструкции и их элементы: металлические, железобетонные и деревянные

Конструкции и их элементы: металлические, железобетонные и деревянные

Конструкция – это сложный инженерный объект, составленный из отдельных элементов, которые формируют конструкцию.

Металлические конструкции

Металлические конструкции — это совокупность различных простых металлоизделий, собранных в одно целое и выполняющих роль несущего каркаса, или основы для агрегата, строения или определенного узла.

Важное значение в основных качественных показателях металлоконструкции, имеют ее отдельные элементы, обычно, представляющие собой металлический профиль (балка, двутавр, металлический уголок, листовой прокат, швеллер, ферма и т. д.). Именно от качества данного проката зависит долговечность и надежность всей конструкции.

А также важным пунктом при изготовлении металлических конструкций является соединение отдельных элементов, которое осуществляется следующими способами:

• Сварка.
• Болтовое соединение.
• Клепка.

Для каких бы целей ни предназначалась конструкции из металла, в первую очередь — это конструкторское решение , для которого необходимо производить точные расчеты. С технологической точки зрения, металлоконструкции отличаются простотой изготовления и быстрой сборкой. Металлические конструкции являются важным элементом как в промышленности и строительстве, так и в быту. В основном их составные части производится в заводских условиях, а основная сборка осуществляется уже на строительной площадке.

Виды металлоконструкций

Различных видов металлических конструкций существует довольно большое количество, рассмотрим основные из них:

• Каркасы строений. Такие конструкции включают в себя профильные элементы — балки, фермы, двутавры, уголки, швеллера и т. д.
• Ограждающие конструкции — витражи, ворота, оконные переплеты и т. д. Для создания таких изделий используются уголок, листовой прокат, прут.
• Цельнометаллические конструкции. К ним относятся различные емкости. Изготавливаются из листового проката.
• Высотные металлоконструкции — опоры линий электропередач, мачты, башни. На их производство в основном идет металлический уголок.
• Арматура. Данная конструкция делается из проволоки, прутьев, сетки.

Преимущества металлоконструкций

В качестве достоинств таких конструкционных изделий можно выделить следующие показатели:

• Высокие прочностные характеристики. Данная характеристика обусловлена качествами стали — сопротивление нагрузкам, невосприимчивость к механическим повреждениям, пластичность и т. д. Следует отметить что здания построенные с применением металлоконструкций способны переносить довольно сильные землетрясения.
• Сезонная независимость. Монтаж металлоконструкций можно производить практически в любую погоду при любой температуре воздуха, что, естественно, ускорят процесс строительства.
• Простота монтажа. Процесс сборки металлоконструкций не отличается большой сложностью и не требует применения специализированной техники.

Основным недостатком конструкций из металла является их восприимчивость к коррозии, но после обработки антикоррозийными материалами этот нюанс сводится к нулю.

Железобетонные конструкции

Трудно представить нашу жизнь без использования железобетонных конструкций, без этого прочнейшего и технологичного материала не обходится ни одно серьезное строительство, впрочем, и при возведении небольших частных построек он играет не последнюю роль.

Немного истории

Некоторые историки считают, что композитный материал из металлических стержней и связующей смеси изобрел Жозеф Монье в 1867 году, но факты говорят о том, что задолго до того, как Монье запатентовал свои армированные бетонные кадки, материал использовался в разных странах. В России бетон на основе известковой смеси армировался стальными стержнями при строительстве дворца в Царском Селе и случилось это до нашествия Наполеона в 1802 году.

Различия железобетонных конструкций

Постройки из армированного бетона делятся на три типа:

• монолитные;
• сборно-монолитные;
• сборные.

Монолитные конструкции представляют собой тяжелые сооружения, которые затруднительно собрать из отдельных частей, например, фундаменты под высотные здания или элементы гидротехнических объектов, но в последнее время монолитные технологии все чаще применяются при возведении корпусов многоэтажных жилых домов.

Обычно, при строительстве жилья или промышленных предприятий используются обе технологии, то есть железобетонная конструкция – сборно-монолитная. Монолитные и унифицированные сборные детали соединяются сваркой закладных элементов и бетонированием.

Существуют и чисто сборные объекты, они собирается как конструктор, а детали этого «конструктора» изготавливаются в заводских условиях. Использование сборной технологии значительно ускоряет работу, готовые элементы соединяют сваркой или цементным раствором.

Сборные элементы

Различают несколько видов деталей для возведения сборной железобетонной конструкции: балки, фермы, плиты и колонны – это далеко не все, но наиболее востребованные изделия.

Балки

Балка представляет собой деталь с длинной значительно превосходящей поперечные размеры, ее используют при устройстве фундаментов и транспортных магистралей, применяют в качестве перемычек оконных и дверных проемов, основы для тяжелых перекрытий и эстакад. Балка изготавливается по соответствующим стандартам, в зависимости от назначения.

Фермы

Есть несколько типов этих изделий, ферма может быть: сегментной, арочной с раскосами и без раскосов или полигональной. Но любой тип предназначен для сооружения кровли, главное назначение фермы – распределение нагрузки кровельной системы на несущие стены или колонны.

Плиты

Название – железобетонная плита относится к многочисленному классу изделий, используемых в самых разнообразных направлениях строительства, но все они представляют собой прямоугольную плоскую или п-образную конструкцию. В зависимости от назначения, плиты различают: по размеру, форме, прочности, наличию внутренних пустот, теплоизоляционных, влагостойких и морозостойких свойств. Применение железнодорожной плиты актуально при сооружении межэтажных и кровельных перекрытий, для строительства дорог, аэродромов, эстакад и мостов.

Колонны

Железобетонная колона – вертикальный несущий элемент, предназначенный для передачи нагрузки на фундамент. Колонны применяют при возведении каркасных зданий и при сооружении крановых путей в производственных помещениях. Различают колонны для верхних, средних и нижних этажей, а также существуют сплошные бесстыковые изделия. При производстве железобетонной колонны используются тяжелые марки бетона и усиленный арматурный каркас.

Трудно переоценить значение железобетонных конструкций в современной жизни, вся промышленная и жилая инфраструктура, в буквальном смысле, держится на армированном бетоне. А последние разработки доказывают, что перспективность этого материала еще не исчерпана.

Деревянные конструкции

Деревянные конструкции представляют собой строительные конструкции, полностью изготовленные из древесины, в некоторых случая допускается использование металлических элементов для придания прочности соединения.

В настоящее время древесина как конструкционный материал используется в основном в частном домостроении, при возведении одноэтажных строений общественного и промышленного назначения. Кроме того, они находят применение при строительстве небольших пешеходных и автомобильных мостов, хозяйственных построек, а также при декорировании помещений.

Основные виды деревянных конструкций

Основными видами строительных конструкций из дерева являются следующие простые и сложные изделия:

• Настил. Уложенный вплотную или с зазором ряд досок, закрепленных гвоздями или саморезами.
• Цельные балки состоят из бревен или досок, установленных на ребро.
• Составные балки представляют собой изделия из соединенных между собой досок или бруса.
• Цельные или составные стойки изготавливаются из бревен или досок.
• Двутавры представляют собой сложный вид балочных конструкций. При изготовлении двутавров используются доски и брус.
• Фермы являются сложной деревянной конструкцией треугольной трапециевидной прямоугольной формы. Фермы состоят из нижнего и верхнего пояса, раскосов и опорные конструкции.

Кроме вышеназванных деревянных конструкций, существует довольно большое количество других их видов (арка, свод, мачта, лестничные пролеты и т. д.).

Преимущества деревянных конструкций

В качестве достоинств древесины как конструкционного строительного материала выделяются следующие показатели:

• Эстетическая привлекательность.
• Относительная стойкость к воздействию химически агрессивных сред.
• Древесина экологически чистый возобновляемый строительный материал.
• Легко поддается механической обработке.
• При соблюдении нормативных требований, возможно перекрытие больших площадей потолочного пространства.
• Хорошие тепло и звукоизоляционные свойства.
• После соответствующей обработки обладает огнестойкими качествами.
• Соединение конструкций можно выполнять с помощью специальных клеевых составов.

Недостатки древесины как строительного материала

Наряду с достоинствами, деревянные конструкции имеют и существенные недостатки:

• Древесина подвержена гниению, но после обработки специальными пропитками этот недостаток устраняется.
• Древесина легко воспламеняемый материал. Для усиления огнестойкости требуется специальная обработка.
• Сравнительно низкие прочностные характеристики (относительно металлических и железобетонных конструкций).
• Срок службы конструкций из древесины ниже чем у металлических и железобетонных аналогов.
• Деревянные конструкционные материалы используются человечество с давних времен и в настоящее время спрос на такие изделия не уменьшается, и наверняка будет поддерживаться и в будущем.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ • Большая российская энциклопедия

МЕТАЛЛИ́ЧЕСКИЕ КОНСТРУ́КЦИИ, кон­ст­рук­ции, вы­пол­нен­ные из ме­тал­лов и их спла­вов и при­ме­няе­мые в строи­тель­ст­ве и др. от­рас­лях ма­те­ри­аль­но­го про­из-ва. Под­раз­де­ля­ют­ся на сталь­ные кон­ст­рук­ции и кон­ст­рук­ции из лёг­ких спла­вов (алю­ми­ние­вых спла­вов и ти­та­но­вых спла­вов). По ха­рак­те­ру со­еди­не­ния эле­мен­тов ме­ж­ду со­бой раз­ли­ча­ют М. к. свар­ные, клё­па­ные и с бол­то­вы­ми со­еди­не­ния­ми (см. Со­еди­не­ния в строи­тель­ных кон­ст­рук­ци­ях).

Стальные конструкции (С. к.)

Ис­ход­ным ма­те­риа­лом всех С. к. яв­ля­ют­ся про­кат­ные и гну­тые про­фи­ли, тру­бы и лис­ты, из­го­тов­лен­ные из строи­тель­ных ста­лей. С кон. 20 в. в М. к. из ста­ли ши­ро­ко ис­поль­зу­ют ре­гу­ли­ро­ва­ние уси­лий за счёт пред­ва­ри­тель­но­го на­пря­же­ния, ра­цио­наль­но­го раз­ме­ще­ния шар­нир­ных уз­лов и т. п.

Гл. дос­то­ин­ст­ва – вы­со­кая проч­ность, экс­плуа­тац. на­дёж­ность и спо­соб­ность эф­фек­тив­но ра­бо­тать на сжа­тие, рас­тя­же­ние и из­гиб. Осн. не­дос­тат­ки: под­вер­жен­ность кор­ро­зии, что тре­бу­ет пе­рио­дич. на­не­се­ния спец. за­щит­ных по­кры­тий и по­вы­ша­ет за­тра­ты на со­дер­жа­ние; хлад­но­лом­кость, ог­ра­ни­чи­ваю­щая ис­поль­зо­ва­ние в рай­онах с низ­ки­ми от­рица­тель­ны­ми темп-ра­ми, где не­об­хо­ди­мо при­ме­нять до­ро­го­стоя­щие ле­ги­ро­ван­ные ста­ли.

С. к. ши­ро­ко при­ме­ня­ют в не­су­щих кар­ка­сах зда­ний разл. на­зна­че­ния (в т. ч. вы­сот­ных) как в гра­ж­дан­ском, так и в пром. строи­тель­ст­ве, в со­ору­же­ни­ях свя­зи и энер­ге­ти­ки (ан­тен­ны, мач­ты, опо­ры ЛЭП), в ре­зер­вуа­рах, тру­бо­про­во­дах и т. п., при строи­тель­ст­ве мос­тов и эс­та­кад, бу­ро­вых плат­форм (ста­цио­нар­ных и пла­ву­чих), а так­же кра­но­вых и по­движ­ных кон­ст­рук­ций (гид­ро­тех­нич. за­тво­ры и во­ро­та, кон­ст­рук­ции стар­то­вых ком­плек­сов ра­кет и т. п.). В ог­ра­ж­даю­щих кон­ст­рук­ци­ях С. к. ис­поль­зу­ют в ви­де про­фи­ли­ро­ван­ных на­сти­лов (как са­мо­стоя­тель­но, так и в со­ста­ве кро­вель­ных и сте­но­вых па­не­лей) и в не­су­щих кон­ст­рук­ци­ях вит­ра­жей и на­вес­ных фа­са­дов. Раз­ра­бо­та­ны ти­по­вые ре­ше­ния наи­бо­лее час­то при­ме­няе­мых кон­ст­рук­тив­ных эле­мен­тов зда­ний и со­ору­же­ний.

Кон­ст­рук­тив­ные фор­мы С. к. от­ли­ча­ют­ся боль­шим раз­но­об­ра­зи­ем. Они мо­гут быть как пло­ско­ст­ны­ми (бал­ки, фер­мы, ра­мы, ар­ки, ван­ты), так и про­стран­ст­вен­ны­ми (стерж­не­вые, ви­ся­чие с гиб­ки­ми или жё­ст­ки­ми ни­тя­ми и лис­то­вые). При срав­ни­тель­но не­боль­ших про­лё­тах и на­груз­ках при­ме­ня­ют в осн. бал­ки и ко­лон­ны сплош­но­го се­че­ния, из­го­тов­лен­ные из про­кат­ных про­фи­лей или свар­ные из лис­тов. Они про­сты в из­го­тов­лении, но ме­нее вы­год­ны по за­тра­там ма­те­риа­ла. Бал­ки мо­гут быть вы­пол­не­ны бис­таль­ны­ми (т. е. из двух ма­рок ста­ли разл. проч­но­сти, где сталь по­вы­шен­ной проч­но­сти при­ме­ня­ет­ся толь­ко в наи­бо­лее на­пря­жён­ных уча­ст­ках поя­сов), пред­ва­ри­тель­но на­пря­жён­ны­ми, с пер­фо­ри­ро­ван­ной ли­бо гоф­ри­ро­ван­ной стен­кой. Это по­зво­ля­ет дос­тичь су­ще­ст­вен­ной эко­но­мии ста­ли, но по­вы­ша­ет тру­до­ём­кость из­го­тов­ле­ния. В зда­ни­ях с боль­ши­ми про­лё­та­ми и зна­чит. на­груз­ка­ми при­ме­ня­ют со­став­ные ре­шёт­ча­тые эле­мен­ты (ко­лон­ны и фер­мы), по­зво­ляю­щие ми­ни­ми­зи­ро­вать рас­ход ма­те­риа­ла. В тя­жё­лых кон­ст­рук­ци­ях ра­цио­наль­ны шпрен­гель­ные бал­ки или ком­би­ни­ров. сис­те­мы, где бал­ка под­кре­п­ле­на гиб­кой за­тяж­кой или ре­шёт­кой. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны од­но­про­лёт­ные бал­ки и фер­мы, про­стые в из­го­тов­ле­нии и мон­та­же. В ин­ди­ви­ду­аль­ных про­ек­тах зда­ний, а так­же в мос­тах разл. на­зна­че­ния час­то ис­поль­зу­ют не­раз­рез­ные и кон­соль­ные бал­ки и фер­мы, ко­то­рые бо­лее эко­но­мич­ны и име­ют мень­шую вы­со­ту.

При про­лё­тах св. 100 м, в т. ч. при строи­тель­ст­ве мос­тов, осо­бен­но вы­год­ны ароч­ные и ви­ся­чие сис­те­мы. В по­кры­ти­ях спор­тив­ных и зре­лищ­ных со­ору­же­ний хо­ро­шо за­ре­ко­мен­до­ва­ли се­бя сталь­ные мем­бран­ные по­кры­тия [напр., ве­ло­трек в Кры­лат­ском в Мо­ск­ве раз­ме­ром 138×168 м с сед­ло­вид­ны­ми мем­бра­на­ми (1979), ви­ся­чее мем­бран­ное по­кры­тие Олим­пий­ско­го ста­дио­на в Мо­ск­ве 224×183 м (1980)], а так­же про­стран­ст­вен­ные сет­ча­тые сис­те­мы ре­гу­ляр­но­го строе­ния – т. н. струк­тур­ные кон­ст­рук­ции. К не­дос­тат­кам по­след­них от­но­сят­ся по­вы­шен­ная тру­до­ём­кость из­го­тов­ле­ния и слож­ность мон­та­жа.

При строи­тель­ст­ве до­мен­ных пе­чей, газ­голь­де­ров, бун­ке­ров и си­ло­сов, ды­мо­вых и вен­ти­ляц. труб и т. п., для ко­то­рых ха­рак­тер­но со­че­та­ние ди­на­мич. на­гру­зок, воз­дей­ст­вие аг­рес­сив­ных сред, вы­со­ких тем­пе­ра­тур и дав­ле­ний, при­ме­ня­ют в осн. лис­то­вые кон­ст­рук­ции.

Рис. 1. Телевизионная башня в Ташкенте (1985).

С. к. эф­фек­тив­ны при воз­веде­нии вы­сот­ных со­ору­же­ний. Напр., в 1985 в Таш­кен­те вве­де­на в экс­плуа­та­цию уни­каль­ная по кон­ст­рук­ции те­ле­ви­зи­он­ная баш­ня выс. 375 м, не­су­щий ствол ко­то­рой из­го­тов­лен из стерж­не­вых кон­ст­рук­ций, а опор­ная тре­но­га – из лис­то­вых (рис. 1).

Конструкции из лёгких сплавов

Гл. дос­то­ин­ст­ва М. к. из лёг­ких спла­вов – ма­лый вес, дол­го­веч­ность, вы­со­кая со­про­тив­ляе­мость кор­ро­зии (бла­го­да­ря че­му они, как пра­ви­ло, не ну­ж­да­ют­ся в за­щит­ных по­кры­ти­ях). Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли алю­ми­ние­вые кон­ст­рук­ции. Тех­но­ло­гич­ность и де­ко­ра­тив­ные ка­че­ст­ва алю­ми­ние­вых спла­вов спо­соб­ст­ву­ют ши­ро­ко­му ис­поль­зо­ва­нию кон­ст­рук­ций из них в ог­ра­ж­даю­щих эле­мен­тах и от­де­лоч­ных де­та­лях зда­ний. В то же вре­мя в свя­зи с вы­со­кой стои­мо­стью алю­ми­ния его при­ме­не­ние в не­су­щих кон­ст­рук­ци­ях до сер. 20 в. бы­ло ог­ра­ни­чен­ным, т. к. пря­мое ко­пи­ро­ва­ние ха­рак­тер­ных для ста­ли кон­ст­рук­тив­ных схем ока­зы­ва­лось не­эф­фек­тив­ным. Так­же от­ри­ца­тель­но ска­зы­ва­лись низ­кий мо­дуль уп­ру­го­сти алю­ми­ния (в 3 раза мень­ше, чем у ста­ли) и его вы­со­кий ко­эф. тем­пе­ра­тур­но­го рас­ши­ре­ния (вдвое боль­ше, чем у ста­ли).

По­ло­же­ние из­ме­ни­лось в 1966, ко­гда в СССР бы­ла пред­ло­же­на ка­че­ст­вен­но но­вая кон­ст­рук­ция из алю­ми­ния, со­вме­щаю­щая не­су­щие и ог­ра­ж­даю­щие функ­ции, – про­стран­ст­вен­ный блок по­кры­тия, вклю­чаю­щий 2 про­доль­ные фер­мы и при­кре­п­лён­ные к ним кро­вель­ную и по­то­лоч­ную об­шив­ки из ру­лон­но­го лис­та. При­ме­не­ние та­ких бло­ков да­ёт су­ще­ст­вен­ную эко­но­мию в стои­мо­сти строи­тель­ст­ва. Ма­лый собств. вес при зна­чит. раз­ме­рах в пла­не и лёг­кость об­ра­бот­ки алю­ми­ния по­зво­ля­ют из­го­тав­ли­вать бло­ки на строй­пло­щад­ке, ми­нуя пред­при­ятия строй­ин­ду­ст­рии, про­во­дить ско­ро­ст­ной мон­таж по­кры­тия без при­ме­не­ния тя­жёлых гру­зо­подъ­ём­ных ме­ха­низ­мов, а вы­со­кая стой­кость к кор­ро­зии де­ла­ет воз­мож­ным ис­поль­зо­ва­ние в кон­ст­рук­ци­ях ру­лон­ных лис­тов ми­ним. тол­щи­ны. По этой тех­но­ло­гии по­строе­ны Ле­до­вый дво­рец «Кры­лья Со­ве­тов» (Мо­ск­ва, 1980, про­лёт 60 м), по­кры­тие кон­церт­но­го за­ла «Юби­лей­ный» (Ял­та, 1983, рас­кры­ваю­щая­ся кров­ля) и др. Кро­ме то­го, при­ме­не­ние алю­ми­ния в не­су­щих кон­ст­рук­ци­ях зда­ний при­во­дит к зна­чит. об­лег­че­нию фун­да­мен­тов и кар­ка­са.

В хи­мич., неф­тя­ной и др. от­рас­лях пром-сти из алю­ми­ние­вых спла­вов из­го­тав­ли­ва­ют ре­зер­вуа­ры и тру­бо­про­во­ды; для нужд с. х-ва в РФ час­то при­ме­ня­ют­ся ан­гар­ные те­п­ли­цы с алю­ми­ние­вым кар­ка­сом про­лё­том до 36 м и алю­ми­ние­вые зер­но­хра­ни­ли­ща спи­раль­но-на­вив­но­го ти­па, ко­то­рые су­ще­ст­вен­но ме­нее тру­до­ём­ки в из­го­тов­ле­нии, чем сталь­ные.

Рис. 2. Алюминиевый мост через реку Сагеней (Канада, 1950).

За ру­бе­жом (пре­им. в США и Ка­на­де) алю­ми­ние­вые кон­ст­рук­ции с ус­пе­хом при­ме­ня­ют при строи­тель­ст­ве ав­то­до­рож­ных мос­тов (рис. 2) и осо­бен­но при их ре­кон­ст­рук­ции, где за­ме­на су­ще­ст­вую­ще­го сталь­но­го или жел.-бе­тон. про­лёт­но­го строе­ния на алю­ми­ние­вое по­зво­ля­ет уве­ли­чить ши­ри­ну мос­та за счёт сни­же­ния собств. ве­са про­ез­жей час­ти. Бла­го­да­ря ма­ло­му ве­су эф­фек­тив­но ис­поль­зо­ва­ние алю­ми­ния в под­виж­ных (сбор­но-раз­бор­ных) кон­ст­рук­ци­ях и бы­ст­ро­воз­во­ди­мых зда­ни­ях, раз­движ­ных кров­лях, раз­вод­ных мос­тах, а так­же при ре­кон­ст­рук­ции зда­ний.

Ти­та­но­вые кон­ст­рук­ции ха­рак­те­ри­зу­ют­ся, кро­ме ка­честв, об­щих для всех М. к. из лёг­ких спла­вов, вы­со­ки­ми жа­ро­проч­но­стью и из­но­со­стой­ко­стью, что при при­ме­не­нии в ря­де об­лас­тей тех­ни­ки ком­пен­си­ру­ет их боль­шую стои­мость. М. к. из ти­та­но­вых спла­вов ши­ро­ко ис­поль­зу­ют в авиа­ции (в т. ч. в кон­ст­рук­ци­ях ре­ак­тив­ных дви­га­те­лей), в су­до­строе­нии (для об­шив­ки кор­пу­сов и при из­го­тов­ле­нии греб­ных вин­тов), в хи­мич. пром-сти, в цвет­ной ме­тал­лур­гии, ма­ши­но­строе­нии, элек­тро­ни­ке, ядер­ной и крио­ген­ной тех­ни­ке. Ти­та­но­вый про­кат при­ме­ня­ют так­же в строи­тель­ст­ве для из­го­тов­ле­ния на­руж­ных об­ши­вок, де­ко­ра­тив­ной об­ли­цов­ки, внутр. от­дел­ки зда­ний. Из ти­та­но­вых спла­вов вы­пол­не­ны, напр., об­шив­ки мо­ну­мен­та «По­ко­ри­те­лям кос­мо­са» и па­мят­ни­ка Ю. А. Га­га­ри­ну в Мо­ск­ве.

Историческая справка

Рис. 3. Мост через реку Северн (Великобритания, 1779).

Как стро­ит. ма­те­ри­ал ме­талл при­ме­нял­ся из­древ­ле. Напр., уже в Древ­нем Ки­тае и, по ря­ду ис­точ­ни­ков, в Ин­дии строи­ли при­ми­тив­ные ви­ся­чие мос­ты с це­пя­ми из отд. же­лез­ных звень­ев. С 14 в. для стро­ит. кон­ст­рук­ций ис­поль­зо­ва­лось сва­роч­ное же­ле­зо в ви­де ко­ва­ных бру­сков или по­лос с ко­ва­ны­ми зам­ко­вы­ми со­еди­не­ния­ми. В 16–17 вв. в кон­ст­рук­ци­ях по­кры­тий зда­ний поя­ви­лись фер­мы и ку­по­ла из сва­роч­но­го же­ле­за про­лё­том 15–18 м. С 18 в. в ка­че­ст­ве ма­те­риа­ла для М. к. ши­ро­ко при­ме­нял­ся чу­гун, хо­ро­шо ра­бо­таю­щий на сжа­тие. В до­мах, по­стро­ен­ных в 18–19 вв., ис­поль­зо­ва­лись эле­мен­ты из чу­гу­на: ко­лон­ны, бал­ки, фер­мы, ле­ст­ни­цы. Од­ним из пер­вых круп­ных со­ору­же­ний из чу­гу­на был мост, воз­ве­дён­ный в Ве­лико­бри­та­нии в 1779 че­рез р. Се­верн (рис. 3, см. Айронбридж). К нач. 19 в. бы­ло по­строе­но зна­чит. ко­ли­че­ст­во чу­гун­ных мос­тов и по­кры­тий ароч­но­го ти­па в гражд. и пром. зда­ни­ях. Од­на­ко раз­ви­тие М. к. сдер­жи­ва­лось не­дос­тат­ка­ми чу­гу­на: низ­кой проч­но­стью при рас­тя­же­нии и ди­на­мич. воз­дей­ст­ви­ях, а так­же воз­мож­но­стью со­еди­не­ния чу­гун­ных эле­мен­тов толь­ко при по­мо­щи бол­тов. Изо­бре­те­ние в 1820 спо­со­ба со­еди­не­ний ме­тал­лич. де­та­лей по­сред­ст­вом за­клё­пок спо­соб­ст­во­ва­ло рос­ту ко­ли­че­ст­ва кон­ст­рук­ций из сва­роч­но­го же­ле­за – в пер­вую оче­редь мос­тов с мно­го­про­лёт­ны­ми ре­шёт­ча­ты­ми фер­ма­ми про­лё­та­ми до 100 м. С 1880-х гг. бла­го­да­ря ос­вое­нию мар­те­нов­ско­го, бес­се­ме­ров­ско­го и то­ма­сов­ско­го про­цес­сов на сме­ну чу­гу­ну и сва­роч­но­му же­ле­зу при­шла сталь, об­ла­даю­щая бо­лее вы­со­ки­ми ме­ха­нич. ха­рак­те­ри­сти­ка­ми. В кон. 19 в. воз­ве­дён ряд круп­ных объ­ек­тов из ста­ли: мост че­рез Вол­гу вбли­зи Сыз­ра­ни (Н. А. Бе­ле­люб­ский, 1880), Брук­лин­ский мост в Нью-Йор­ке (Дж. Рёб­линг, 1883), Эй­фе­ле­ва баш­ня в Па­ри­же (А. Г. Эй­фель, 1889), ви­ся­чие по­кры­тия Ни­же­го­род­ской яр­мар­ки (В. Г. Шу­хов, 1896). Изо­бре­те­ние элек­тро­свар­ки Н. Н. Бе­нар­до­сом (1882) и Н. Г. Сла­вя­но­вым (1888) от­кры­ло но­вый этап в раз­ви­тии и со­вер­шен­ст­во­ва­нии ме­тал­лич. кон­ст­рук­ций.

Фото Н. В. Шарыкиной Рис. 4. Зал ускорителя элементарных частиц (Протвино, 1964).

Пер­вая стро­ит. кон­ст­рук­ция из лёг­ких спла­вов – кар­низ зда­ния стра­хо­во­го об­ще­ст­ва в Мон­реа­ле – из­го­тов­ле­на в 1896 из алю­ми­ния, а с кон. 1920-х гг. на­ча­лось его ши­ро­кое при­ме­не­ние в строи­тель­ст­ве. Стро­пиль­ные фер­мы из алю­ми­ние­вых спла­вов впер­вые при­ме­не­ны в 1946 (Бит­тер­фельд, Гер­ма­ния, про­лёт 32 м), впо­след­ст­вии в ми­ре воз­ве­дён це­лый ряд зда­ний и со­ору­же­ний с не­су­щи­ми алю­ми­ние­вы­ми кон­ст­рук­ция­ми. В 1964 в Про­тви­но по­строе­но зда­ние экс­пе­рим. за­ла ус­ко­ри­те­ля эле­мен­тар­ных ча­стиц с не­су­щи­ми ар­ка­ми про­лё­том 90 м (рис. 4). Осн. вклад в ста­нов­ле­ние отеч. шко­лы про­ек­ти­ро­ва­ния и рас­чё­та М. к. вне­сли В. Г. Шу­хов, Н. С. Стре­лец­кий, Е. О. Па­тон, С. А. Иль­я­се­вич, Н. П. Мель­ни­ков, А. Ф. Бе­лов, Г. Д. По­пов, Е. И. Бе­ле­ня, С. В. Та­ра­нов­ский, В. И. Тро­фи­мов и др.

Металлические конструкции

Катюшин В.В. Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения. Издание 2	2018	7	unicon
Колесниченко В.Г. Расчет металлических конструкций и приспособлений при производстве монтажных работ	1981	0	lexabelic
Попов С.А. Алюминиевые строительные конструкции	1969	1	ЛАО
Попов С.А. Строительные конструкции из алюминиевых сплавов	1963	1	ЛАО
Стрельбицкая А.И. Экспериментальное исследование упруго-пластической работы тонкостенных конструкций	1968	0	ЛАО
Стрельбицкая А.И. Исследование прочности тонкостенных стержней за пределом упругости	1958	0	ЛАО
Бельский М.Р. Усиление сжатых стержней стальных конструкций под эксплуатационной нагрузкой	1984	1	ЛАО
Артемьева И.Н. Алюминиевые конструкции	1976	1	ЛАО
Вершинский А.В., Гохберг М.М., Семенов В.П. Строительная механика и металлические конструкции	1984	1	ЛАО
Соколов А.Г. (ред.) Облегченные несущие металлические конструкции	1963	1	ЛАО
Муханов К.К. Проектирование стальных конструкций	1956	2	Mahjong
ПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ Справочные материалы по проектированию стальных конструкций. Выпуск 1	1954	1	Arx1meD-A1D
Балинский Е.С. Проектирование и монтаж металлических конструкций. Часть 2	1934	3	ЛАО
Балинский Е.С. Проектирование и монтаж металлических конструкций. Часть 1	1934	2	ЛАО
Н.А. Беляев, К.В. Калафат, А.С. Билык, А.М. Постернак Проектирование сталежелезобетонных конструкций зданий в соответствии с Еврокодом 4 и национальными приложениями Украины	2017	6	nykzod4iy
Подольский И.С. Пространственные фермы. Теория расчета, примеры и задачи	1931	3	AlexKaz
Антюков БЯ Стальные конструкции	1960	2	Mahjong
Joseph E. Bowles Structural Steel Design	1980	0	pgsKh
Шевченко Е.В. Методология. Тезисы	2013	7	АртемБілик
Троицкий П. Н. Опорные соединения разрезных балок на вертикальных накладках, привариваемых к стенке балки (узлы УСН)	1970	2	eilukha
Троицкий П. Н. Промышленные этажерки	1965	2	eilukha
Мельников Н. П. Металлические конструкции: современное состояние и перспективы развития	1983	1	eilukha
Стрелецкий Н. С. Металлические конструкции	1962	1	eilukha
Стрелецкий Н. Н. Сталежелезобетонные мосты	1965	0	eilukha
СНиП II-В.3-72 Стальные конструкции	1974	2	eilukha
Липницкий М.Е. Купола. Расчет и проектирование	1973	2	Николаевич
Лукша Прочность трубобетона	1977	0	Kaha251184
Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику	1989	3	Vslav16m
Москалев Н.С., Попова Р.А. Стальные конструкции легких зданий	2003	2	tankist
Кутухтин Е.Г., Спиридонов В.М., Хромец Ю.М. Легкие конструкции одноэтажных производственных зданий	1988	2	Николаевич

Металлические конструкции — это… Что такое Металлические конструкции?



Металлические конструкции

        металлоконструкции, общее название конструкций, выполненных из металлов и применяемых в строительстве. Современные М. к. подразделяются на стальные (см. Стальные конструкции) и из лёгких сплавов (например, алюминиевых сплавов (См. Алюминиевые сплавы)). До начала 20 в. в строительстве применялись в основном металлические строительные конструкции из чугуна (главным образом в колоннах, балках, лестницах и т.д. Из металла изготовлен, например, купол Исаакиевского собора в Ленинграде диаметром 22 м). В современном строительстве получили распространение стальные конструкции, используемые в несущих каркасах промышленных сооружений, жилых и общественных зданий, в пролётных строениях мостов, каркасах доменных печей, газгольдерах, резервуарах, мачтах, опорах линий электропередачи и др. Конструкции из алюминиевых сплавов,. обладающие рядом достоинств (лёгкость, коррозионная стойкость, технологичность, высокие декоративные свойства), наиболее широко применяются в качестве ограждающих элементов и в виде отделочных деталей зданий. М. к. изготовляются преимущественно из профилированного и листового металла. По характеру соединения элементов между собой различают М. к. сварные, клёпаные и с болтовыми соединениями. В машиностроении обычно под М. к. подразумеваются детали, изготовленные из профилированного металла, в отличие от литых деталей и поковок. См. также Листовые конструкции, Клёпаные конструкции, Сварные конструкции.

         Л. В. Касабьян.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Металлические изделия
• Металлические соединения

Смотреть что такое «Металлические конструкции» в других словарях:

• МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ — строительные конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и др. инженерных сооружений (главным образом стальные металлические конструкции), в большепролетных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей (алюминиевые металлические… …   Большой Энциклопедический словарь

• металлические конструкции — строительные конструкции, применяемые как несущие в каркасах зданий и других инженерных сооружений (главным образом стальные металлические конструкции), в большепролётных покрытиях, обшивках стеновых и кровельных панелей (алюминиевые… …   Энциклопедический словарь

• металлические конструкции — строительные конструкции, выполненные из металла. Подразделяются на стальные и из лёгких сплавов. По характеру соединения элементов делятся на сварные, клёпаные и с болтовыми соединениями. Металлоконструкции обладают высокой прочностью, надёжны в …   Энциклопедия техники

• Металлические конструкции — 9. Металлические конструкции 1,6 0,9(0,39) Источник: СНиП 4.07 91: Сборник сметных норм дополнительных затрат при производстве строительно монтажных работ в зимнее время (НДЗ 91) …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ — общее назв. строит. конструкций, выполненных из металлов. Наиболее распространены стальные конструкции. Эффективны конструкции из лёгких сплавов. См. также Алюминиевые конструкции …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• Конструкции клёпаные — – металлические конструкции зданий, сооружений, технологического оборудования, элементы которых соединяются заклёпками. Клёпаные конструкции применяются в мостостроении, строительстве промышленных зданий с большими динамическими нагрузками …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции сварные — – металлические конструкции зданий и сооружений, соединения элементов которых выполнены сваркой. С помощью сварки изготовляется до 95 % современных стальных конструкций. Особенно эффективны сварные листовые конструкции. [ Большой… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции из широкополочных двутавров и тавров — – широкая категория конструкций: колонны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные фермы из широкополочных профилей. [Справочник проектировщика. Металлические конструкции”, в трёх томах, Москва, Высшая школа, 1999 г.] Рубрика… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции стальные — Конструкции стальные  – (устаревшее наименование металлоконструкций) конструкции из стального металлопроката, применяемые, прежде всего, в качестве несущих конструкций в зданиях и сооружениях. [СНиП II 23 81] Конструкции стальные  –… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• Конструкции висячие пространственные — Конструкции висячие пространственные  – конструкции, в которых основные несущие элементы (тросы, кабели, стержневая арматура, металлические мембраны) испытывают только растягивающие усилия. [Терминологический словарь по бетону и… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Книги

• Металлические конструкции, Доркин Валентин Васильевич, Рябцева Маргарита Павловна. В учебнике изложены основные нормы и правила проектирования и расчета металлических конструкций, применяемых в промышленных и гражданских зданиях и сооружениях. Основные расчетные положения… Подробнее  Купить за 2659 руб
• Металлические конструкции, включая сварку. Учебник, Н. С. Москалев, Я. А. Пронозин, В. С. Парлашкевич, Н. Д. Корсун. Учебник отвечает классическим представлениям отечественной инженерной школы о стальных строительных конструкциях. В учебнике рассмотрены вопросы и производствасталей и проката, их основные… Подробнее  Купить за 2282 грн (только Украина)
• Металлические конструкции, Е. И. Беленя. Воспроизведено в оригинальной авторской орфографии издания 1986 года (издательство`Стройиздат`)… Подробнее  Купить за 2252 грн (только Украина)

Другие книги по запросу «Металлические конструкции» >>

разбираемся в сортаменте и нюансах соединения

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Типы и элементы сварных металлоконструкций
• Материалы элементов сварных металлоконструкций
• Соединение элементов сварных металлоконструкций

Элементы сварных металлоконструкций должны быть правильно подобраны на стадии проектирования. Важно учесть тип материала, нагрузку на него, способ соединения и многое другое. В противном случае под угрозой окажется надежность всей постройки или узла.

Несмотря на то, что для изготовления сварных металлоконструкций используется ограниченный ассортимент металлов, все же он достаточно велик, чтобы сходу разобраться в преимуществах того или иного сорта стали или сплава. В нашем материале мы расскажем о самых ходовых металлах для элементов сварных металлоконструкций, о самих элементах, а также о способе их соединения.

 

Типы и элементы сварных металлоконструкций

Сварные металлоконструкции изготавливают из профильного или листового металла методом сварки. Изделия делаются неразборными. Одна из важных особенностей соединения – использование в работе всей площади сечения свариваемых деталей. Именно эту особенность считают главным преимуществом неразборных конструкций.

Существует большое разнообразие технологий сварки, используемых материалов, а также типов изготавливаемых конструкций. Это дает возможность применять сварные металлоконструкции на предприятиях машиностроения, в строительных организациях, на судостроительных заводах и пр. Неудобством такого разнообразия продукции является невозможность их общей для всего рынка классификации.

Давайте рассмотрим одинаковые для всех сварных изделий признаки, которые отмечаются специалистами:

• По виду деталей, из которых собирается сварная металлоконструкция:

• листосварные;
• листовые штампованные;
• сварные листовые штампованные;
• ковано-сварные;
• штампосварные;
• заготовки листовые.

• В соответствии с областью применения сварных металлоконструкций:

• авиационные;
• транспортные;
• вагонные;
• судовые;
• строительные и др.

• По особенностям изготовления сварных металлоконструкций:

• по типу сварного соединения – тавровое, встык, угловой или иное;
• по расположению деталей относительно друг друга;
• по применяемой для соединения технологии работ;
• по техническим условиям работ;
• по величине толщины деталей;
• по применяемым сплавам металлов.

• В соответствии с особенностями использования металлических изделий.

Это последний из признаков классификации. Он самый распространенный, особенно при проектировании металлоконструкций, изготавливаемых с применением сварочных работ.

Особенности использования следующих видов изделий определяют наиболее важные элементы конструкции:

1. Балки – один из элементов изделия, в процессе эксплуатации подвергается нагрузкам на поперечный изгиб. Несколько жестко соединенных балок создают рамную конструкцию.
2. Колонна – элемент металлоконструкции, основным видом нагрузки на него является простое сжатие или сжатие с продольным изгибом.
3. Решетчатые конструкции – это элементы, представляющие собой систему стержней. Их узлы связываются друг с другом так, чтобы основными видами нагрузок прочих элементов металлоконструкции были растяжение и сжатие. К данному типу изделий относят: фермы, каркасы, мачты и пр.
4. Оболочковые – эти конструкции существуют для работы под избыточным давлением. Самое главное требование, предъявляемое к ним, – герметичность сварных швов, соединяющих разные элементы металлоконструкции. Оболочковыми изделиями являются: емкости, резервуары, самые разные трубопроводы и прочие изделия.
5. Транспортные корпусные изделия – основными их характеристиками являются низкий вес и максимально возможная жесткость. Наиболее яркими представителями семейства транспортных корпусных металлоконструкций являются вагоны для поездов, кузова для автомобилей, судовые корпусы и прочие изделия.

Помимо перечисленных, к элементам сварных металлоконструкций можно отнести части механизмов и приборов, нагрузка на которые носит переменный характер, она может повторяться многократно или периодически возникать в определенные моменты времени. Главное требование к таким частям – их точные размеры, а также соблюдение параметров отклонений от необходимой формы и шероховатости. Исходя из них, изделия обязательно подвергаются дополнительной механической обработке. Примерами такого вида элементов могут служить станины, колеса и колесные пары, валы и пр.

Материалы изготовления элементов сварных металлоконструкций

Основными материалами, из которых производят элементы сварных металлоконструкций, являются низколегированные стали, углеродистые стали, а иногда алюминиевые и титановые сплавы. Выбор сырья зависит от назначения изделия. Это обозначено в ГОСТ 380-71, где сталь углеродистая делится на три категории (А, Б, В) по назначению металлоконструкции, если она обычного качества, или на шесть категорий, если ее показатели нормируются.

Для изготовления элементов сварных металлоконструкций чаще всего применяют сталь СтЗ. Она чрезвычайно пластична, имеет высокие механические свойства, хорошо варится, а также не подвергается закалке. Для изготовления несущих элементов изделия используют, как правило, сталь мартеновскую, входящую в группу В.

Термическое упрочнение сталей и комплексное легирование повышают прочность изделий, что позволяет уменьшить их массу. Примером может служить сталь 15ХГ2СФМР, являющаяся комплексно-легированной. В ее состав (в дополнение к обычным легирующим веществам) включен бор (Р) и молибден (М), что дает временное сопротивление 85–100 кгс/мм² или 850–981 МПа.

Термически упрочняют стали низколегированные, малоуглеродистые СтЗ и пр. Результатом термического упрочнения является повышение механических свойств до 25 % у малоуглеродистых сталей и до 50 % у низколегированных.

У алюминиевых сплавов механические свойства (ав = 320 — 380 МПа и Е = 7 ГПа) существенно ниже, чем у стали СтЗ. Несмотря на это, их начали использовать для создания крановых сварных металлоконструкций, и достаточно успешно. Алюминиевые сплавы имеют небольшую плотность (2,7 г/см³), повышенную пластичность при высоких температурах, прекрасные механические свойства при низких температурах с неизменяемой ударной вязкостью, а также высокую стойкость к коррозии.

Рекомендовано к прочтению

Для производства крановых сварных металлоконструкций используют: на мало напряженные конструкции – сплавы алюминия АМгМ, АД31Т, на средне напряженные конструкции – АМг5М, АМгбМ, АДЗЗТ1, а на сильно напряженные металлоконструкции – АМгбШ, В95Т, АД35Т1.

Достоинства титановых и алюминиевых сплавов открывают большие перспективы для их применения. Сплавы титана ВТЗ-1, ВТ5-1, ВТ6, ОТ4, ВТ8 и пр. имеют свои преимущества. Стойкости к коррозии с небольшими плотностью (4,52 г/см³) и коэффициентом линейного расширения сочетается у них с высокими механическими свойствами (а = 700-1250 МПа). Они могут обрабатываться давлением без применения нагрева, пластичны, неплохо поддаются сварке, подходят для производства элементов конструкций, предназначенных для работы в большом диапазоне температур, начиная от -190 °С и до +500 °С.

Соединение элементов сварных металлоконструкций

Рассмотрим признаки, по которым классифицируют сварные соединения:

• расположение примыканий деталей;
• тип сварного соединения;
• технология сварки;
• условия осуществления процесса сварки;
• толщина детали;
• марка стали, из которой изготовлены детали.

В зависимости от геометрии расположения элементов различают четыре вида стыковых швов:

1. Встык – примыкание элементов конструкции идет в одной плоскости.
2. Внахлест – края заготовок перекрывают друг друга.
3. Угловое соединение – связывает кромки элементов металлоконструкции под любым углом.
4. Тавровое – смыкание одной из заготовок с другой происходит торцевой плоскостью.

Наиболее часто встречающимся видом соединения элементов сварных металлоконструкций являются угловое и встык. Давайте рассмотрим правила проведения таких сварочных работ.

При стыковом соединении сварной шов изготавливают прямым полным проваром всей толщины элементов конструкции. Также можно использовать технологию сварки с выводными планками. При проведении работ вне цеха элементы соединяют сваркой только с одной стороны и последующей подваркой корня на сварном шве. Таким образом работа проводится только по одной кромке, постепенно заполняя весь зазор между краями заготовок.

Соединение с выводными планками (подкладками) имеет ряд отличий. Первое – подкладки ставятся со стороны краев соединяемых заготовок. Второе различие в зазорах – при сварке вручную между кромками должно быть около 7 мм, а при автоматизированной сварке – 1,6 см. Третье – выбор толщины планки зависит от режима сварки и величины тока. Важно подобрать ее так, чтобы в процессе проведения работы на подкладке не образовался прожог.

Довольно часто при стыковых соединениях элементов сварных металлоконструкций заготовки имеют различную толщину. Тогда применяют фрезеровку или строжку, выбирая угол наклона края более толстой заготовки. Для растянутых частей конструкции (например, консоли и подвески) он равен уклону 1:8, а для сжатых (например, для стойки и опоры) – 1:5.

Большая нагрузка, чем на стыковые соединения, выпадает на угловые, причем наибольшей является растягивание по толщине заготовки. По этой причине были разработаны определенные требования к такому соединению:

• Запрещается использование углового одностороннего стыкового шва в нагружаемых конструкциях. Для них необходимо двустороннее соединение. Причина: вверху валика снижается концентрация деформаций.
• В случае невозможности создания двустороннего соединения, делают одностороннее, но разделку кромок не проводят, а сварка проходит при минимальном количестве наплавляемого метала. Таким образом, шов полностью не проплавляется.
• При возникновении статических нагрузок на сварную металлоконструкцию используется сварка неполным соединением, при этом кромки обоих элементов разделываются.
• Разделку кромок лучше проводить К-образным способом, вместо V-образного.
• При любой возможности необходимо заменять угловое соединение тавровым стыком элементов металлической конструкции.

Одним из важных факторов, влияющих на качество соединения, является режим сварки. Повышенная сила тока может стать причиной неравномерного распределения металла в месте соединения. При малой толщине заготовок и большом токе могут появляться прожоги. Но и небольшие показатели силы тока могут стать причиной плохого качества шва. Возникают области недовара, что приводит к недостаточной прочности шва, а также к образованию трещин внутри соединения.

На качество шва оказывает влияние и скорость, с которой проходит сварка. При высоких показателях не провариваются стыки шва, зазор заполняется не полностью. А при небольшой скорости образуются прожоги, металл же, заполняющий зазор, растекается и создает выпуклости. Специалисты советуют внимательно контролировать скорость сварки, чтобы в среднем она составляла 20 м/ч.

В настоящее время существует большое разнообразие сварных узлов, не меньше и требований, предъявляемых к ним. Примером может служить балочный узел, при работе с которым необходим тщательный контроль взаимного расположения сварочных швов. На его основе удобно рассматривать правильность соединения стыков элементов сварных металлоконструкций. Так вот, расстояние между швами в балочном узле должно быть больше, чем величина толщины самой толстой заготовки, умноженная на 10.

Прочность сварных металлоконструкций также зависит от одновременного наличия в ней участков с местной прочностью и непрочностью. Если оба они присутствуют, то конструкция признается непрочной. Что же это? К участкам с местной прочностью относятся те, к которым приварены ребра жесткости, косынки, накладки и пр. К участкам с непрочностью относят отверстия, непровары, вырезы на элементах конструкции, зазоры, щели.

Причина заключается в действии физических законов в сварочных конструкциях. Они работают следующим образом:

• Наибольшая концентрация сил, которые влияют на всю конструкцию, возникает в местах большей прочности и жесткости соединений.
• Меньшая концентрация действующих сил появляется в местах меньшей жесткости.

Таким образом, наибольшая опасность возникает в месте хорошо проваренного стыка, если конструкция имеет участок местной непрочности. Поэтому очень важно не допускать этого. Следовательно, возникновение даже небольших непроваров или невысокое качество шва на узлах, работающих с небольшой нагрузкой, рано или поздно приведет к проблемам в конструкции в целом и потребует ее замены.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Металлические конструкции (под ред. Кузнецова)

7.94 МБ

размещено: 16 Ноября 2012
обновлено: 16 Ноября 2012

DEM

Металлические конструкции. Том 1(под ред. Кузнецова)

Под редакцией Кузнецова
С оглавлением и OCR(заменил на PDF)
Предисловие (канд.техн.наук В.В.Кузнецов) 3
Введение (канд.техн.наук В.В.Кузнецов) 5
Раздел I. Стали, профили, соединения
Глава 1. Стали для сварных строительных металлоконструкций
(д-р техн.наук Л.И.Гладштейн, кандидаты техн.наук Е.М.Баско,
М.Р. Урицкий, Д.Н. Стрелецкий) 11
1.1. Требования к свойствам строительных сталей 12
1.1.1. Прочность 12
1.1.2. Свариваемость 12
1.1.3. Сопротивление хрупкому разрушению 15
1.1.4. Сопротивление вязкому разрушению 21
1.1.5. Технико-экономическая эффективность 23
1.2. Классификация сталей 26
1.3. Сталь углеродистая обыкновенного качества 32
1.4. Низколегированные стали повышенной прочности 40
1.5. Высокопрочные стали с карбонитридным упрочнением с феррито-перлитной микроструктурой 47
1.6. Закаленно-отпущенные экономно-легированные стали высокой прочности 51
1.7. Стали после контролируемой прокатки и термического упрочнения 55
1.7.1. Стали после контролируемой прокатки 55
1.7.2. Стали, термически упрочненные, с использованием специального
нагрева 58
1.7.3. Сталь, термически упрочненная в потоке стана, с использованием
тепла прокатного нагрева 59
1.8. Стали специального назначения 64
1.8.1. Сталь с гарантированными механическими свойствами в направлении толщины проката 64
1.8.2. Атмосферостойкие стали 69
1.8.3. Хладостойкие стали для конструкций, эксплуатирующихся при низкой (криогенной) температуре 72
1.9. Статистическое распределение характеристик прочности, нормативные и расчетные сопротивления 75
1.9.1. Статистическое распределение характеристик прочности 75
1.9.2. Параметры статистических распределений характеристик прочности 80
1.9.3. Нормативные и расчетные сопротивления 83
1.10. Выбор стали для строительных стальных конструкций 84
Список литературы 87
Глава 2. Сортаменты профилей, листового проката, труб и стальных канатов (кандидаты техн.наук Я.А.Каплун, Б.В. Остроумов, инж. М.М.Кравцов) 89
2.1. Классификация металлопроката 89
2.2. Сортаменты 89
2.3. Критерии оценки экономичности профилей 89
2.4. Методика оценки экономичности профилей 91
2.5. Классификация профилей по способам изготовления 92
2.6. Общие правила использования профилей 93
2.7. Сортаменты горячекатаных профилей и листового горячекатаного и холоднокатаного проката общего назначения 94
2.8. Сортаменты гнутых и гнутосварных профилей общего назначения 118
2.9. Сортаменты горячекатаных профилей специального назначения 136
2.10. Сортаменты гофрированных профилей (профилированных листов) 141
2.11. Сортамент элекгросварных труб 146
2.12. Стальные канаты 148
2.12.1. Канатная проволока 148
2.12.2. Классификация канатов 148
2.12.3. Рекомендации по выбору типов канатов и их параметров 149
Перечень Государственных стандартов на стальные профили, листовой прокат и трубы.. 155
Перечень технических условий на металлопродукцию 156
Перечень стандартов и технических условий на стальные канаты, рекомендуемые
для применения в металлических конструкциях 157
Список литературы 158
Глава 3. Соединения(д-р техн.наук В.В.Каленое, кандидаты техн.наук В.Г.Кравченко,А.Б.Павлов, инженеры В.П.Велихов, Ю.В.Корнеев) 158
3.1. Виды соединений 158
3.2. Сварные соединения 160
3.2.1. Классификация и требования к сварным швам и соединениям 160
3.2.2. Обозначения швов сварных соединений 168
3.2.3. Рекомендации по выбору способов сварки и сварочных материалов 171
3.2.4. Расчет сварных соединений металлоконструкций 172
3.3. Болтовые соединения 175
3.3.1. Общие положения 175
3.3.2. Конструирование болтовых соединений 184
3.3.3. Расчет болтовых соединений 189
3.3.4. Основные требования к изготовлению и монтажной сборке конструкций
с болтовыми соединениями 201
3.4. Фундаментные болты 204
3.4.1. Классификация 204
3.4.2. Марки стали и расчетные сопротивления 204
Список литературы 206
Раздел II. Расчет металлических конструкций
Глава 4. Общие требования расчета
(д-ра техн.наук И.Д.Грудев, В.И.Моисеев, кандидаты техн.наук
Х.М.Ханухов, А.И.Конаков) 207
4.1. Основные положения 207
4.2. Расчет стержневых элементов конструкций 207
4.3. Центрально-растянутые элементы 207
4.4. Центрально-сжатые элементы 208
4.5. Сжато-изгибаемые элементы 208
4.6. Изгибаемые элементы 214
4.7. Геометрические характеристики элементов стальных конструкций 216
4.7.1. Расчетные длины элементов 216
4.7.2. Предельные гибкости и прогибы элементов конструкций 219
4.8. Проверка устойчивости стенок и поясных листов изгибаемых и сжатых
элементов 220
4.8.1. Общие положения 220
4.8.2. Стенки балок 224
4.8.3. Стенки центрально- и внецентренно-сжатых элементов 225
4.8.4. Поясные листы (полки) центрально-, внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов 226
4.9. Циклическая прочность сварных конструкций 227
4.9.1. Расчет малоцикловой прочности сварных конструкций на стадии
образования трещины 227
4.9.2. Расчет циклической прочности сварных металлоконструкций на стадии
распространения усталостной трещины 234
4.9.3. Пример расчета циклической прочности стыкового сварного соединения 241
Список основных обозначений 243
Список литературы 245
Глава 5. Расчет конструкций на динамические воздействия
(д-р техн.наук В.А.Котляревский, кандидаты техн.наук А.А.Петров,
В.И.Морозов) 247
5.1. Динамические нагрузки и воздействия 247
5.1.1. Обзор динамических нагрузок на конструкции 247
5.1.2. Эксплуатационные нагрузки 248
5.1.3. Пульсационные ветровые нагрузки и их статистические характеристики 250
5.1.4. Сейсмические нагрузки и макросейсмические характеристики землетрясений 252
5.1.5. Импульсные воздействия при взрывах 254
5.1.6. Взрывные нагрузки при авариях на объектах химической и нефтехимической промышленности 259
5.2. Механические характеристики металлических материалов при динамических воздействиях 262
5.2.1. Экспериментальные методы определения динамических характеристик материалов 262
5.2.2. Динамический предел текучести и запаздывание текучести конструкци
онных сталей 264
5.2.3. Модели динамического поведения металлов в прочностных расчетах 265
5.3. Расчет конструкций. Общие принципы 269
5.3.1. Методы расчета по упругой стадии 269
5.3.2. Исчерпание упругого ресурса конструкций при интенсивных нагрузках 275
5.3.3. Упругопластический расчет конструкций 277
5.4. Расчет на пульсационные воздействия ветра 282
5.4.1. Динамический расчет сооружений на ветровые нагрузки 282
5.4.2. Определение реакции высотных и протяженных сооружений на пульсационные воздействия ветра 284
5.4.3. Проверка сооружений на ветровой резонанс 287
5.5. Расчет на сейсмические воздействия 288
5.5.1. Методы оценки сейсмической реакции сооружений 288
5.5.2. Статистическое моделирование сейсмических воздействий на здания и сооружения 290
5.5.3. Вероятностный метод расчета протяженных металлоконструкций 294
5.5.4. Расчет резервуаров с жидким продуктом 299
5.6. Расчет сооружений на действие аварийных нагрузок 301
Список литературы 301
Раздел III. Учет при проектировании требований технологичности
ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВКИ, МОНТАЖА И ЭКОНОМИКИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
Глава 6. Требования к конструкциям при изготовлении их на заводе
(канд.техн.наук О.И.Пешковский) 303
6.1. Общие понятия и условия технологичности 303
6.2. Показатели технологичности стальных конструкций 305
6.3. Методика определения трудоемкости изготовления конструкций 305
6.4. Дополнительные показатели технологичности стальных конструкций 311
6.5. Технологические возможности заводов строительных стальных конструкций 313
6.6. Обработка деталей стальных конструкций 313
6.6.1. Кислородная резка стали 313
6.6.2. Особенности конструирования деталей, изготовляемых холодной гибкой 314
6.7. Технологические возможности заводской сборки и сварки элементов стальных
конструкций 317
6.7.1. Влияние конструктивной формы на технологию сборки отправочных
элементов 317
6.7.2. Технологичность сварки конструкций 317
6.8. Конструирование элементов с фрезерованными торцами 318
6.9. Назначение общих и контрольных сборок 318
6.10. Требования к проектам конструкций, изготовляемых на автоматизированных
поточных линиях 319
6.11. Отклонения и допуски в размерах стальных конструкций 320
Приложения 322
Список литературы 326
Глава 7. Требования к конструкциям при их транспортировке
(инж. Г.Е.Гофштейн) 326
7.1. Перевозка конструкций железнодорожным транспортом 327
7.1.1. Габариты приближения строений и габариты подвижного состава.
Габариты погрузки и степени негабаритности 327
7.1.2. Определение расчетной негабаритности груза на кривой
железнодорожного пути 334
7.1.3. Рекомендации по членению стальных конструкций на отправочные
элементы 339
7.2. Перевозка конструкций автомобильным транспортом 339
7.3. Перевозка конструкций морским транспортом 347
7.4. Перевозка конструкций речным транспортом 350
7.5. Перевозка конструкций воздушным транспортом 350
Список литературы 351
Глава 8. Требования к конструкциям при их монтаже
(инженеры В.Н.Иванко, А.Г.Петров, Р.И.Барон) 352
8.1. Основные методы монтажных работ 352
8.2. Монтажное оборудование и его характеристики 361
8.3. Требования к методам монтажа и конструкциям 372
8.3.1. Требования к методам производства работ 372
8.3.2. Монтажные требования к конструкциям 374
Список литературы 377
Глава 9. Рекомендации по определению технико-экономических показателей
металлических конструкций при проектировании (д-р техн.наук И. С.Ковнер)… 378
9.1. Назначение технико-экономических показателей 378
9.2. Абсолютные технико-экономические показатели 379
9.2.1. Масса металлоконструкций 380
9.2.2. Затраты на материалы при изготовлении 380
9.2.3. Трудоемкость заводского изготовления 381
9.2.4. Технологическая себестоимость изготовления 381
9.2.5. Заводская себестоимость (полная себестоимость изготовления) 382
9.2.6. Цена конструкции. Прибыль завода-изготовителя 382
9.2.7. Транспортные затраты 382
9.2.8. Трудоемкость монтажа 382
9.2.9. Технологическая себестоимость монтажа (прямые затраты на монтаж
без цены конструкции) 383
9.2.10. Себестоимость монтажа 383
9.2.11. Себестоимость в деле 383
9.2.12. Приведенные затраты 383
9.2.13. Сметная стоимость строительно-монтажных работ 384
9.2.14. Рекомендуемые показатели 384
9.3. Нормативная база расчета технико-экономических показателей 384
9.4. Методы расчета технико-экономических показателей 385
9.5. Калькуляционный метод расчета технико-экономических показателей метал
локонструкций каркасов промышленных зданий 387
9.6. Аналитические (укрупненные) методы расчета технико-экономических
показателей 388
Список литературы 388
Раздел IV. Защита металлических конструкций от коррозии
Глава 10. Классификация агрессивных сред и коррозионная стойкость материалов
(д-р хим.наук А.И.Голубев) 389
10.1. Классификация агрессивных сред 389
10.2. Коррозионная стойкость строительных сталей 393
10.3. Влияние напряжений на коррозию стальных строительных конструкций 394
10.4. Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов 396
Глава 11. Требования к конструктивной форме для зданий и сооружений в
агрессивных средах и рекомендации по предотвращению контактной
коррозии (д-р хим.наук А.И.Голубев, канд.техн.наук И.А.Бойко) 397
Глава 12. Защита металлических конструкций от коррозии
(д-р хим.наук А.И.Голубев, кандидаты техн.наук И.А.Бойко, Г.В.Оносов) 401
12.1. Защитные покрытия 401
12.2. Подготовка поверхности стальных конструкций перед нанесением защитных
покрытий 401
12.3. Защита стальных строительных конструкций от коррозии металлическими
покрытиями 403
12.3.1. Горячее цинкование и алюминирование 403
12.3.2. Металлизационные покрытия 403
12.3.3. Гальванические покрытия 404
12.4. Защита от коррозии стальных и алюминиевых конструкций
лакокрасочными материалами 404
12.5. Защита стальных конструкций комбинированными металлизационно-
лакокрасочными покрытиями 406
12.6. Электрохимическая защита стальных конструкций 406
12.7. Проектирование защиты стальных конструкций от коррозии 406
12.8. Защитно-декоративная отделка алюминия 408
Список литературы 411
Раздел V. Предварительное напряжение элементов и конструкций
Глава 13. Предварительно напряженные элементы и конструкции
(д-ра техн.наук В.В.Бирюлев, А.Б.Пуховский, канд.техн.наук В.М.Фридкин)…. 412
13.1. Понятие о предварительном напряжении конструкций и их классификация 412
13.2. Предварительно напряженные конструкции с высокопрочными элементами 418
13.2.1. Общие положения 418
13.2.2. Балки с высокопрочными затяжками 418
13.2.3. Фермы с предварительно напряженными затяжками 421
13.2.4. Кровельные панели, усиленные шпренгельными системами 423
13.2.5. Рамы, арки и своды с включением предварительно напряженных
высокопрочных элементов 423
13.2.6. Висячие двухпоясные системы с натяжением стабилизирующих
тросов и однопоясные системы с натяжением оттяжек 424
13.2.7. Многоэтажные здания с этажами на предварительно напряженных
подвесках 425
13.2.8. Многоэтажные здания, усиленные предварительно напряженными
высокопрочными элементами 425
13.2.9. Мачты и опоры на предварительно напряженных оттяжках 425
13.2.10. Предварительно напряженные шпренгельные мачты 425
13.2.11. Предварительно напряженные сетчатые башни 426
13.2.12. Листовые конструкции, предварительно напряженные навивкой
высокопрочной проволокой или лентой 426
13.3. Предварительно напряженные конструкции без дополнительных
высокопрочных элементов 427
13.3.1. Балки с предварительно изогнутыми элементами 427
13.3.2. Балки с предварительно вытянутыми стенкой или одним из поясов 428
13.3.3. Колонны с предварительно растянутыми стенками 430
13.3.4. Неразрезные конструкции со смещением уровня опор 430
13.3.5. Рамы и арки со смещением опор в горизонтальном направлении 433
13.3.6. Системы с введенными дополнительно опорами или шарнирами в
процессе монтажа 433
13.3.7. Стягивание и расклинивание смежных сечений 433
13.2.8. Неразрезные, консольные, рамные конструкции с частичным
пригрузом или разгрузкой 433
13.3.9. Плиты и оболочки с растянутыми тонкими листами 434
13.4. Использование предварительного напряжения при реконструкции 434
13.5. Общие положения по расчету предварительно напряженных конструкций 439
13.6. Методика расчета и оптимизации предварительно напряженных конструкций 441
13.6.1. Группа конструкций, у которых предварительное напряжение
осуществляется с помощью натяжения высокопрочных элементов 441
13.6.2. Группа конструкций, у которых предварительное напряжение
осуществляется без высокопрочных элементов 442
Список литературы 448
Раздел VI. Материалы для проектировщика
Глава 14. Состав и общие правила оформления рабочих чертежей металлических
конструкций марок КМ и КМД (инженеры Т.А.Хохлова, В.Г.Дмитриев) 450
14.1. Общие положения 450
14.2. Состав основного комплекта рабочих чертежей металлических конструкций
марки КМ 451
14.3. Состав основного комплекта рабочих деталировочных чертежей
металлических конструкций марки КМД 460
14.4. Общие правила оформления рабочих чертежей и текстовых документов 464
14.4.1. Форматы 464
14.4.2. Линии 464
14.4.3. Основные надписи 464
14.4.4. Шрифты 465
14.4.5. Масштабы 465
14.4.6. Условные изображения и обозначения 465
14.4.7. Сокращения слов 470
14.4.8. Изображения 471
14.4.9. Нанесение на чертежах размеров, надписей, технических требований
и таблиц 473
14.4.10. Текстовые документы 477
14.4.11. Внесение изменений в рабочие чертежи марок КМ и КМД 477
Список литературы 477
Глава 15. Основы системы кодирования металлоконструкций
(канд.техн.наук Д.Н. Стрелецкий, инж. Т.П.Комарова) 478
Список литературы 488
Глава 16. Вспомогательные материалы к расчету и подбору сечений элементов
конструкций (канд.техн.наук В. Ф.Беляев, инж. П.И.Суздалов) 489
16.1. Расстояние между прокладками элементов составных сечений (табл.16.1) 489
16.2. Коэффициенты ф и фе для проверки на устойчивость центрально- и
внецентренно-сжатых стержней 491
16.2.1. Пояснения к табл.16.2* 16.4 491
16.2.2. Коэффициенты ф для проверки на устойчивость центрально-сжатых
стержней (табл.16.2) 491
16.2.3. Коэффициенты фе для проверки на устойчивость внецентренно-
сжатых сплошностенчатых стержней (табл. 16.3) 494
16.2.4. Коэффициенты фе для проверки на устойчивость внецентренно-
сжатых сквозных стержней (табл.16.4) 496
16.3. Коэффициент ф* для проверки общей устойчивости изгибаемых элементов 498
16.3.1. Указания по определению коэффициентов с помощью табл.16.5* 16.10 498
16.3.2. Вспомогательные коэффициенты ф’1 для балок из нормальных двутавров
по ГОСТ 26020-83* (табл.16.5) 499
16.3.3. Вспомогательные коэффициенты ф^ для балок из широкополочных
двутавров по ГОСТ 26020-83* (табл.16.6) 503
16.3.4. Вспомогательные коэффициенты ф^ для балок из колонных
двутавров по ГОСТ 26020-83* (табл.16.7) 505
16.3.5. Вспомогательные коэффициенты ф^ для балок из двутавров по
ГОСТ 8239-89 (табл. 16.8) 508
16.3.6. Вспомогательные коэффициенты cp’i для двутавров по ГОСТ 19425-74*
(табл. 16.9) 508
16.3.7. Вспомогательные коэффициенты cp’i для швеллеров по ГОСТ 8240-89
с уклоном внутренних граней полок (табл.16.10) 509
Глава 17. Нормали конструкций
(канд.техн.наук В. Ф.Беляев, инженеры Л.К.Шувалов, П.И.Суздалов) 511
17.1. Стыки элементов из прокатных профилей 511
17.1.1. Стыки элементов из одиночных уголков равнополочных по ГОСТ
8509-9 3 511
17.1.2. Стыки элементов из одиночных уголков неравнополочных по ГОСТ
8510-86 * 514
17.1.3. Стыки элементов из двутавров по ГОСТ 26020-83* и ГОСТ 8239-89 516
17.1.4. Стыки элементов из швеллеров по ГОСТ 8240-89 522
17.1.5. Стыки элементов из парных уголков равнополочных по ГОСТ 8509-93 523
17.1.6. Стыки элементов из парных уголков неравнополочных по ГОСТ
8510-86* 526
17.2. Риски отверстий в прокатных профилях 528
17.2.1. Уголки стальные горячекатаные равнополочные по ГОСТ 8509-93 и
уголки стальные горячекатаные неравнополочные по ГОСТ 8510-86* 528
17.2.2. Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок
по ГОСТ 26020-83* 529
17.2.3. Двутавры стальные горячекатаные по ГОСТ 8239-89 529
17.2.4. Сталь горячекатаная. Швеллеры по ГОСТ 8240-89 532
Глава 18. Некоторые сведения из математики для конструктора
(инж. Л.Б.Музыкантская) 534
18.1. Правильные многоугольники 534
18.2. Простейшие фигуры и кривые 535
18.3. Простейшие тела 537
18.4. Основные алгебраические формулы 541
18.5. Основные тригонометрические формулы 542
18.6. Решение треугольников 544
18.7. Перевод градусов в радианы 545
18.8. Ординаты и углы наклона касательных дуг параболы, окружности, эллипса 547
18.9. Площадь, ограниченная кривой и осью координат 548
18.10. Ординаты дуги окружности 549
18.11. Элементы окружности 552
18.12. Двугранные углы 553
Глава 19. Развертки поверхностей
(инженеры В.Ф.Пецка, В.И.Киселев) 554
19.1. Общие положения 554
19.2. Разворачивающиеся поверхности 556
19.2.1. Цилиндр 556
19.2.2. Конус 556
19.2.3. Пересечение двух поверхностей 558
19.3. Неразвертывающиеся поверхности 564
19.3.1. Сферические поверхности 564
19.3.2. Торовые поверхности 567
Список литературы 569

Металлические конструкции

Предисловие 4
Введение 6
§ 1. Металлические конструкции в современном строительстве 6
§ 2. Исторический очерк развития металлических конструкций 8
§ 3. Типизация как ведущая, проблема конструирования 24
§ 4. Проблемы повышения качества строительства и принципы советской школы конструирования 26
Раздел I. Элементы металлических конструкций 28
1. Общая характеристика металлических конструкций 28
1.1. Основные свойства металлических конструкций 28
1.2. Область применения металлических конструкций 29
1.3. Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям 37
1.4. Состав к оформление проекта стальных конструкций 39
2. Основные свойства и работа материалов, применяемых в металлических конструкциях 43
2.1. Виды разрушения материала 43
2.2. Стали и алюминиевые сплавы, применяемые в строительных конструкциях 44
2.3. Структура и работа стали и алюминиевых сплавов под нагрузкой 54
2.4. Работа стали при неравномерном распределении напряжений и ударная вязкость 63
2.5. Работа стали и алюминиевых сплавов при повторных нагрузках 68
2.6. Переход материала в пластическую стадию и условие пластичности 73
2.7. Упруго-пластическая стадия работы материала при изгибе 76
2.8. Закручивание стержней и депланации сечений 86
2.9. Потеря устойчивости центрально сжатых и центрально нагруженных изгибаемых стержней 88
2.10. Работа внецентренно сжатых и сжато-изогнутых стержней 101
3. Основы расчёта металлических конструкций 109
3.1. Предельные состояния конструкций и предпосылки расчёта 109
3.2. Нормативные нагрузки и коэффициенты перегрузки. Сочетания нагрузок 111
3.3. Методика расчёта металлических конструкций по первому предельному состоянию и по допускаемым напряжениям. Расчётные сопротивления и допускаемые напряжения 115
3.4. Основы расчёта растянутых и изгибаемых элементов 122
3.5. Основы расчёта сжатых, внецентренно сжатых и сжато-изогнутых элементов 130
4. Сортамент 141
4.1. Общая характеристика профилей сортамента 141
4.2. Сталь листовая 142
4.3. Уголковые профили 143
4.4. Швеллеры 144
4.5. Двутавры 144
4.6. Облегчённые балки 145
4.7. Тавры 146
4.8. Трубы 146
4.9. Гнутые фасонные профили 146
4.10. Профили из лёгких сплавов 147
5. Сварные соединения 149
5.1. Основы сварки 149
5.2. Типы сварных швов и соединений 155
5.3. Термические воздействия в процессе сварки на работу соединений 160
5.4. Прочность сварных соединений 169
5.5. Расчёт сварных соединений 175
5.6. Контактная точечная сварка 184
6. Заклёпочные и болтовые соединения 187
6.1. Общая характеристика заклёпочных и болтовых соединений 187
6.2. Влияние условий постановки на работу заклёпок и болтов 190
6.3. Работа заклёпочных и болтовых соединений под нагрузкой 194
6.4. Конструктивные решения заклёпочных и болтовых соединений 201
6.5. Расчёт заклёпочных и болтовых соединений 204
7. Основы изготовления стальных конструкций 216
7.1. Требования, предъявляемые к чертежам, необходимым для изготовления конструкций 216
7.2. Общая схема процесса изготовления стальных конструкций 220
7.3. Требования производства и монтажа стальных конструкций к проектированию 221
7.4. Основные операции по изготовлению стальных конструкций в цехах подготовки и обработкой 223
7.5. Сборка, сварка и клёпка отправочных элементов 235
8. Балочные клетки и балки 252
8.1. Типы балок 252
8.2. Определение высоты балок 254
8.3. Компоновка балочных клеток 257
8.4. Настилы балочных клеток 264
8.5. Расчёт и конструирование балок 266
8.6. Стыки балок 297
8.7. Опорные части балок 303
8.8. Сопряжения балок 305
8.9. Комплексные (объединённые) балки 307
8.10. Предварительно напряжённые балки 311
9. Колонны и стойки, работающие на центральное сжатие 321
9.1. Общая характеристика колонн 321
9.2. Сплошные колонны 322
9.3. Сквозные колонны 324
9.4. Выбор расчётной схемы и типа колонны 330
9.5. Подбор сечения и конструктивное оформление стержня колонны 332
9.6. Базы (башмаки) колонны 342
9.7. Оголовок колонн и сопряжение балок с колоннами 354
10. Фермы 358
10.1. Область применениями системы ферм в строительных конструкциях 358
10.2. Компоновка конструкций ферм 359
10.3. Расчёт и действительная работа ферм 373
10.4. Расчётные длины сжатых стержней и предельные гибкости 378
10.5. Типы сечений стержней ферм 380
10.6. Подбор сечений стержней лёгких ферм 387
10.7. Подбор сечений стержней тяжёлых ферм 393
10.8. Узлы лёгких ферм 396
10.9. Конструктивное оформление лёгких ферм и составление рабочих чертежей 407
10.10. Узлы тяжёлых ферм 410
10.11. Предварительно напряжённые фермы 422
Раздел II. Конструкции производственных зданий 428
11. Основные вопросы проектирования конструкций производственных зданий 428
11.1. Задача проектирования и общее понятие о конструктивной форме стального каркаса производственного здания 428
11.2. Основные требования, предъявляемые к конструктивному решению стального каркаса производственного здания 434
11.3. Основные процессы компоновки конструкций цехов 443
11.4. Разбивка сетки колонн 445
11.5. Температурные швы 447
12. Основные поперечные рамы цеха 449
12.1. Системы поперечных рам 449
12.2. Особенности поперечного профиля много пролётных рам 452
12.3. Основные размеры поперечных рам 456
12.4. Конструкции элементов рам 458
12.5. Определение основных размеров поперечной рамы цеха 463
13. Системы покрытий 465
13.1. Основы компоновки конструкций шатра 465
13.2. Системы покрытий 465
13.3. Элементы кровли 468
13.4. Прогоны 473
13.5. Фонари 476
13.6. Бесфонарные здания 480
14. Системы связей 482
14.1. Общие требования, предъявляемые к системам связей 482
14.2. Связи покрытия 482
14.3. Связи между колоннами 490
15. Особенности расчёта и конструирования элементов стального каркаса производственного здания 497
15.1. Основные положения 497
15.2. Нагрузки, действующие на каркас цеха 497
15.3. Особенности расчёта поперечных рам 502
15.4. Особенности конструкций и расчёта элементов покрытия 518
15.5. Особенности конструкций и расчёта колонн 529
15.6. Конструкций и расчёт связей 552
16. Подкрановые балки 558
16.1. Общие сведения 561
16.2. Сплошные подкрановые балки 561
16.3. Сквозные подкрановые балки (подкрановые фермы) 574
16.4. Тормозные конструкции (балки и фермы) 579
16.5. Сопряжение подкрановых балок и тормозных конструкций с колоннами 584
16.6. Подкрановые балки с ездой понизу 584
16.7. Подкрановые балки для консольных катучих кранов 586
16.8. Крановые рельсы и их прикрепление к подкрановым балкам 588
17. Фахверк 591
17.1. Элементы стенового заполнения 591
17.2. Фахверк продольных стен 593
17.3. Торцовый фахверк 596
17.4. Компоновка фахверка при больших проёмах в стенах здания 596
17.5. Особенности конструктивных деталей фахверка 597
Раздел III. Конструкции большепролетных и многоэтажных каркасных зданий 601
18. Конструкции большепролетных и многоэтажных каркасных зданий 601
18.1. Область применения 601
18.2. Основные особенности перекрытий больших пролётов 601
18.3. Несущие элементы большепролетных балочных систем 605
18.4. Рамы больших пролётов 608
18.5. Арки 613
18.6. Компоновка большепролетных конструкций 623
18.7. Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости большепролетных конструкций 627
18.8. Купола 630
18.9. Вантовые системы 639
18.10. Стальные каркасы многоэтажных зданий 645
Раздел IV. Листовые конструкции 651
19. Основы листовых конструкций 651
19.1. Общие сведения 651
19.2. Особенности листовых конструкций 651
19.3. Соединения листовых конструкций 654
20. Резервуары 655
20.1. Номенклатура резервуаров, особенности их изготовления и монтажа 655
20.2. Вертикальные цилиндрические резервуары постоянного объёма (общего назначения) 657
20.3. Резервуары специальных типов для хранения светлых нефтепродуктов и сжиженных газов 669
21. Газгольдеры 683
21.1. Назначение и классификация газгольдеров 683
21.2. Газгольдеры переменного объёма 683
21.3. Газгольдеры постоянного объёма 688
22. Трубопроводы большого диаметра 693
22.1. Общая характеристика и классификация трубопроводов 693
22.2. Нагрузки и воздействия на трубопроводы 696
22.3. Основные размеры трубопровода, диаметр трубы и расстояние между опорами 697
22.4. Основы конструирования трубопроводов 697
22.5. Основы расчёта трубопроводов большого диаметра 702
Раздел V. Башенные и мачтовые сооружения 710
23. Особенности башенных и мачтовых сооружений и их нагрузок 710
24. Антенные сооружения 716
24.1. Радиобашни 716
24.2. Радиомачты на оттяжках 725
24.3. Телевизионные опоры 738
25. Опоры линий электропередачи 741
25.1. Основные этапы развития линий электропередачи в СССР 741
25.2. Общая характеристика и типы опор линий электропередачи 741
25.3. Основы расчёта опор и проводов линий электропередачи 747
Раздел VI. Основы экономики стальных конструкций 747
26. Основы экономики стальных конструкций 750
26.1. Экономия стали 750
26.2. Структура стоимости стальных конструкций 757
26.3. Мероприятия по снижению стоимости стальных конструкций 760
Добавления к тексту 770
Оглавление 774
Опечатки 778