Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Металлические конструкци (программа, бнту)

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
1.17 Mб
Скачать

Раздел 2. ЭЛЕМЕНТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Балки, балочные конструкции

 

Область применения, классификация: по статическим схемам,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

типам сечений, способам соединения элементов сечения, виду

 

материалов.

 

 

 

 

 

 

Т

 

Компоновка балочных перекрытий: генеральные размеры,

 

схемы компоновки в плане и по высоте, оптимизация компо-

 

новки. Виды настилов, особенности работы и расчета. Подбор

 

и проверка сечений прокатных балок.

 

 

 

Проектирование составных балок: определение нагрузок и

 

усилий, выбор высоты и компоновка рационального сечения,

 

изменение сечения по длине балки, проверка прочностиНв уп-

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

ругой и упругопластической стадиях, обеспечение жесткости

 

и общей устойчивости балок. Местная устойчивостьБ

элемен-

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

тов сечения при различном напряженном состоянии, способы

 

проверки и обеспечения местной устойчивости. Конструкция,

 

особенности работы и

деталей и узлов составных ба-

 

лок: соединения поясных листов стенки, опорной части бал-

 

ки, заводских и укрупнительных стыков балок с различными

 

 

 

 

работы

 

 

 

 

видами соединений.

расчет

 

 

 

 

 

гибко

, конструкции и расчет бистальных ба-

 

Особенности

 

 

 

лок, балок с

 

 

й ибалок с перфорированной стенкой.

 

з

 

 

 

 

 

 

о

 

2.2. Центрально сжатые колонны

 

 

 

Общая характеристика, типы колонн и сечений, обоснование

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчетной схемы колонны. Конструкция, подбор и проверка се-

 

чения сплошных колонн, обеспечение местной устойчивости

Р

элементов сечения.

 

 

 

 

Конструкция и особенности работы сквозных колонн, приве-

 

 

денная гибкость, подбор и проверка сечения шлонны, соедини-

етельных планок, элементов решетки и их прикрепления к ветвям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

колонны. Типы сопряжений балок с колоннами, конструкция, работа и расчет оголовков колонн. Опирание колонны на фундамент, конструкция, особенности работы и расчет баз колонн; базы для безвьшерочного монтажа.
2.3. Фермы У
Область применения легких и тяжелых ферм, классификаТ- ция: по статическим схемам, по очертанию поясов, типу решетки, типу сечений стержней, виду соединения и Нматериалу стержней. Компоновка стропильных ферм, генеральные размеры, з^ет требований унификации, условий эксплуатации, изготовления и перевозки. Б
Особенности расчета ферм: определение нагрузок и расчетных внутренних усилий, з^ет подвижныхй и внеузловых нагрузок. Обеспечение общей устойчивости ферм в системе покрытия, расчетные длины стержнейиферм. Выбор типа сече-
ния, подбор и проверка сечения растянутых и сжатых стержней стропильных ферм, з^етпредельно гибкости. Конструкция, работа и расчет узлов, заводских укрупнительных стыков стропильных ферм. тавров
Конструктивные решениятлегких ферм с применением широкополочных двутавров и , одиночных уголков, круглых труб, гнутыхигнутозамкнутых профилей.
Разделз3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ ОДНОЭТАЖНЫХо ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
поперечны3.1. Основы проектирования и компоновки
каркаса здания
еОбласть применения, общая характеристика: схема каркаса, Р и продольные шнструкции, основные элементы каркаса и их функции, металлические и смешанные каркасы. Роль отечественных инженеров и з^еных в развитии металлических
12

 

конструкции для промышленного строительства, примеры

 

конструктивных решений каркасов.

 

 

 

Принципы компоновки, з^ет эксплуатационных, общестрои-

 

тельных, производственных и экономических требований.

 

 

Основы компоновки. Унификация объемно-планировочных

 

параметров. Разбивка сетки колонн, температурные швы, их

 

назначение. Выбор поперечной конструкции, типы ригелей,

 

колонн, узловых сопряжений.

 

 

 

 

Компоновка покрытия: состав покрытия, типы кровельных

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

элементов, схемы покрытий с прогонами без прогонов, выборУ

 

схемы стропильных и подстропильных ферм и фонарей; связи

 

по покрытию, схемы и основные функции связей приТмонтаже

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

и эксплуатации; особенности компоновки покрытий с з^етом

 

требований крупноблочного и конвейерного монтажа.

 

 

Компоновка поперечной рамы: определение основных разме-

 

ров колонн, стропильных ферм,

 

, з^ет требований уни-

 

 

 

 

 

 

режим

работы мостовых кра-

 

фикации, жесткости, жесткости,

 

 

нов; особенности компоновки многопролетных поперечных рам.

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

Компоновка продольных конструкцифонарей каркаса: связевая

 

система конструкций, схемы

основные функции связей по

 

колоннам при монтаже и эксплуатации; варианты компоновки

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

с применением подкраново-подстропильных ферм. Компонов-

 

ка фахверка продольных и торцевых стен. Особенности ком-

 

 

 

 

и

 

 

 

 

поновки универсальныхозданий, зданий с подвесными крана-

 

 

 

з

 

 

 

 

 

ми и конвейерами, с устройством в пролете промежуточных

 

путей мостовых кранов. Компоновка каркасов из легких ме-

 

 

о

 

 

 

 

 

 

таллических конструкций комплектной поставки типа «Моло-

 

дечно», «Канск», «Орск», «ЦНИИСК», «Кисловодск». Склад-

 

п

 

 

 

 

 

 

 

чатые конструкции.

 

 

 

е

3.2. Особенности работы и расчета каркаса здания

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

Действительная работа стального каркаса: взаимодействие поперечных и продольных конструкций, несущих и ограждающих конструкций, совместная работа каркаса, оснований

13

и фундаментов, податливость узловых сопряжений. Выбор расчетной схемы и определение нагрузок на поперечную раму Практические способы и применение ЭВМ для расчета рам. Учет пространственной работы каркаса с жесткой и нежесткой кровлей при расчете поперечной рамы. Принципы определения расчетных усилий в сечениях рамы, сочетания нагрузок и комбинации усилий.

 

 

 

 

 

3.3. Элементы покрытия

 

У

 

Конструкция и расчет сплошных и сквозных прогонов,

крупноразмерных металлических панелей с плоским и профиТ-

лированным настилом, опирание прогонов и панелей на ригель

 

поперечной

рамы. Конструктивное

решение каркаса фонаря.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

Легкие ограждающие металлические конструкции: конструк-

 

тивные решения, расчет и проектирование.

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности работы и расчета стропильной фермы в сис-

 

теме поперечной рамы, з^ет опорных моментов и распора ра-

 

мы, з^ет опорных моментов

 

распорайрамы. Конструкция,

 

работа и расчет

шарнирног

 

жесткого примыкания стро-

 

пильной фермы к колонне.

 

 

и

 

 

 

 

 

е подстропильной фермы

 

на колонну и стропильной фермы

подстропильную.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опирани

 

 

 

 

 

 

 

3.4.

 

 

ы каркаса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Колонн

 

 

 

 

 

Виды колонн,

 

т

 

 

 

 

 

 

 

ы сечений, расчетные длины колонн, воз-

 

можные

ы потери устойчивости. Конструкция, подбор и

 

 

 

 

 

тип

 

 

 

 

 

 

проверка сечения сплошной внецентренно-сжатой колонны, з^ет

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

требований к местной устойчивости полок и стенки колонны.

 

Конструкция, подбор и проверка сечения сквозной внецентрен-

 

 

 

форм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но-сжатой колонны: устойчивость ветвей и стержня колонны в

 

 

, работа и расчет решетки. Конструкция, особенности ра-

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

боты и расчета основных узлов колонны, выбор расчетных ком-

 

бинаций усилий: сопряжение надкрановой и подкрановой

 

целом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частей, укрупнительный стык, база, анкерные болты. Конструирование и расчет связей по колоннам.

3.5. Подкрановые конструкции

 

 

Общая

характеристика: состав конструкций, статические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

схемы, типы сечений, особенности работы, нагрузки. Дейст-

 

вительная работа подкрановых конструкций. Сплошные под-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

крановые балки: определение расчетных усилий, компоновка

 

сечения, проверка прочности и выносливости, особенности

 

конструирования. Подкрановые фермы с жестким верхним

 

поясом, подкраново-подстропильные фермы, пути подвесных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

кранов: особенности конструирования, работы и расчета. Со-

 

пряжения подкрановых балок и тормозных конструкций с ко-

 

лоннами: особенности

работы, конструированияНи расчета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

Крановые рельсы и их крепления к балкам.

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

3.6. Элементы фахверка

 

 

 

Типы стеновых ограждений производственных зданий,

 

 

 

 

 

 

нагрузо

 

прикрепления к элементам

 

особенности передачи

 

 

 

фахверка.

Элементы

 

:

назначение, типы сечений,

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

конструкции прикрепленияфахверкаосновным элементам и связям

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

каркаса, особенности работы и расчета. Особенности мем-

 

бранных металлических стеновых ограждений.

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

техническо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7. Реконструкция производственных зданий

 

п

 

 

со стальным каркасом*

 

е

Физический и моральный износ зданий. Реконструкция и

 

е перевооружение действующих предприятий. Об-

 

 

 

Р

следование конструкций реконструируемых зданий. Дефекты

Самостоятельная управляемая работа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

и повреждения стальных конструкций. Уточнение свойств

 

стали, нагрузок, расчетной схемы. Проверочные расчеты,

 

оценка влияния дефектов и повреждений, выявление резервов

 

несущей способности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Усиление конструкций производственных зданий: балок

У

(в том числе подкрановых), стропильных ферм, колонн. Осо-

 

бенности работы и расчета элементов конструкций, усилен-

 

ных под нагрузкой. Конструирование и расчет усиления со-

 

единений металлических конструкций.

 

 

 

 

Раздел 4. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Й

 

 

И СООРУЖЕНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

4.1. Предварительно-напряженные

ЗДАНИ

 

 

 

 

 

 

металлические конструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

Цель предварительного напряжения: повышение эффектив-

 

ности конструкций путем использования высокопрочных ма-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

териалов, рационального распределенияйвнутренних усилий,

 

повышения устойчивости, выносливости, жесткости. Обзор и

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

в

 

анализ методов предварительного напряжения: включение

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

конструкцию напрягающих элементов, вынужденные началь-

 

ные деформации и перемещения конструкции в процессе ее

 

конструкций.

конструкций

 

 

 

 

 

 

 

изготовления и монтажа, примеры.

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительное напряжение как способ усиления экс-

 

плуатируемых

 

 

 

 

. Предпосылки применения и эко-

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номическая эффективность предварительно-напряженных

 

 

п

 

 

ы предварительно-напряженной конструкции,

 

 

Стадии

 

 

 

бенности работы напрягающих элементов.

 

 

 

 

особенности учета нагрузок, воздействий и проверок прочно-

 

сти, устойчивости и жесткости на различных стадиях. Методы

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контроля усилий предварительного напряжения.

Материалы, расчетные характеристики, конструкция и осо-

16

Конструкция, особенности работы и расчета предваритель- но-напряженных конструктивных элементов: центральнорастянутых и центрально-сжатых стержней, балок, ферм.

 

 

 

4.2. Листовые конструкции

 

 

 

Область и объем применения, общая характеристика: виды

 

листовых конструкций, особенности эксплуатации, изготовле-

 

ния и монтажа, нагрузки и воздействия, особенности работы

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

листовых конструкций. Требования к листовым конструкциям,У

 

принципы рационального проектирования.

 

 

 

Напряженное состояние и основы расчета тонкихТпласти-

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

нок и оболочек, краевой эффект, устойчивость цилиндриче-

 

ских и сферических оболочек.

 

 

 

 

Резервуары: область применения, классификация, особен-

 

ности проектирования. Вертикальные цилиндрические резер-

 

ной упругостью

паров: с

сферической, торосферической и

 

вуары низкого давления: компоновка, конструкция, особенно-

 

сти работы и расчета

стенки, днища, кровли. Вертикальные

 

 

 

 

 

кровлей

 

с повышен-

 

цилиндрические резервуары для нефтепродуктовй

 

 

 

 

о

; с плавающей крышей, с пон-

 

сфероцилиндрической

 

 

 

 

работ

 

. Горизонтальные цилиндриче-

 

тоном и стационарной

 

 

 

ские резервуары высокого давления: компоновка, конструк-

 

 

и

 

ы и расчета стенки, днища, опор. Ша-

 

ция, особенност

 

 

 

ровые

резервуар

ы высокого давления: компоновка, особенно-

 

сти раскроя, расчет стенки и опор.

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

Газгольдеры: область применения, классификация, особен-

 

ности проектирования. Газгольдеры низкого давления и пере-

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

менног объема: особенности эксплуатации, компоновки и

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конструирования мокрых и сз^их газгольдеров. Газгольдеры

Р

высокого давления постоянного объема: особенности эксплуа-

тации, компоновки и конструирования цилиндрических и шаровых газгольдеров.

17

Бункера: область применения, классификация, особенности эксплуатации, нагрузки и воздействия. Бункер с плоскими стенками: конструктивные схемы, компоновка, конструкция, особенности работы и расчета обшивки, ребер жесткости, бункерных балок. Гибкий бункер: конструктивные схемы, компоновка, особенности работы и расчета оболочек или под-

весок бункера, бункерных балок.

 

Т

 

Новые конструктивные решения резервуаров и газгольде-

ров: с предварительно-напряженной стенкой, с многослойной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

стенкой, с бандажами, с рулонированием оболочек двоякойУ

кривизны.

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Конструкции покрытий больших пролетов

 

 

Область применения, особенности проектирования, клас-

сификация. Плоскостные системы, общая характеристика. Ба-

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

лочные системы: схемы, основные размеры, типы сечений,

узлы тяжелых ферм. Рамные системы, статические и конст-

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

руктивные схемы сплошных и сквозныхйрам, основные разме-

ры, особенности работы, узлы. Компоновка большепролетных

балочных и рамных систем.

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

Арочные системы: статические и конструктивные схемы

сплошных и сквозных арок, способ восприятия распора, узлы,

особенности компоновкпокрытия, обеспечение и проверка

устойчивости арок.

 

 

 

 

 

 

 

Пространственные системы, общая характеристика, срав-

нение с плоскостным

 

системами. Перекрестные фермы и

 

 

 

 

и

 

 

 

 

структурные стержневые плиты: конструктивные и геометри-

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

ческие схемы, компоновка, типы сечений и узловых сопряже-

ний, схемы опирания,

особенности работы и расчета, пре-

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

имущества и недостатки. Цилиндрические оболочки (своды,

длинные оболочки и складки): конструктивные и геометриче-

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

ски схемы, особенности опирания и работы оболочек, типы

сечений и узлов сплошных и сетчатых оболочек. Оболочка

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двоякой кривизны, купола ребристые, ребристо-кольцевые и

 

сетчатые: схемы, компоновка и условия опирания, особенности

 

работы и расчета.

 

 

 

 

 

 

 

Методы рационального проектирования плоскостных и про-

 

странственных систем, применение облегченных ограждающих

 

конструкций, высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов,

 

разгружающих консолей, вант, предварительного напряжения

 

элементов и систем в целом.

 

 

 

Висячие покрытия. Область применения, общая характери-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

стика: части покрытия и их функции, преимущества и недосУ-

 

татки висячих покрытий, особенности работы и способы ста-

 

билизации

 

формы покрытий. Классификация покрытий:Тпо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

материалу и виду основных несущих элементов, по схеме

 

пролетной конструкции, по схеме опорной конструкции.

 

Краткий обзор развития висячих покрытий, их применение и

 

перспектива развития, примеры.

 

 

 

Однопоясные

 

 

 

изгибно

: компоновка, осо-

 

системы и гибких

 

бенности работы при возведении

и эксплуатации, конструк-

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

тивные особенности, основы расчетанитейгибких нитей.

 

Однопоясные системы с

 

-жесткими нитями: компо-

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

новка, типы сечений, особенности конструирования, работы и

 

расчета.

 

 

систем

 

 

 

 

 

Двухпоясные

 

 

ы с стабилизацией нитей в плоскости их

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

провисания: разновидности систем, особенности компоновки,

 

работ

различны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расчета. Седловидные предварительно-напряженные

 

сетки: выбо

поверхности покрытия и очертания опорного кон-

 

о

 

 

работы и расчета покрытия и опорного конту-

 

тура, особенност

 

ра на

 

 

х стадиях работы.

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мембранные покрытия в виде провисающих цилиндрических

чек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оболочек и оболочек вращения, седловидных и шатровых оболо-

Р

, особенности работы и конструктивного оформления. Ком-

бинированные системы висячих покрытий с применением гибких нитей, мембран и жестких элементов.

19

 

 

4.4. Конструкции многоэтажных зданий

 

 

 

Область применения, общая характеристика: краткий обзор

 

развития, особенности эксплуатации, нагрузок и воздействий

 

на несущие конструкции многоэтажных зданий. Требования к

 

многоэтажным зданиям и з^ет их при проектировании.

 

У

 

Классификация конструьсгивных систем и особенности их рабо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

ты: рамные, связевые, рамно-связевые системы, их разновидности.

 

 

Особенности компоновки различных систем в плане и по

 

высоте здания, з^ет инженерно-геологических условий и осо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

бенности устройства фундаментов и снований. Конструирова-

 

ние элементов и узлов. Особенности расчета несущих конст-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

рукций многоэтажных зданий, применение ЭВМ.

 

 

 

 

Совершенствование конструкций многоэтажных зданий: со-

 

вмещение несущих и ограждающих

 

 

, применение сис-

 

 

 

 

 

 

 

функций

 

 

 

тем повьппенной жесткости, предварительное напряжение шн-

 

струкций, унификация узловых

сопряжений

 

 

 

 

 

 

, з^ет требований

 

крупноблочного монтажа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. Конструкции высотных сооружений

 

 

 

Область применения, основные типы конструкций, особен-

 

ности эксплуатации и проектирования,р

нагрузки и воздействия.

 

 

Башни антенных сооружений: схемы башен, основные раз-

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

меры, очертание поясов,форма ствола, схемы решетки и диа-

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

фрагм, типы сеченийтпоясов и элементов решетки, членение на

 

отправочные элементы, конструкция узлов, особенности рабо-

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

ты и расчета башн в целом, отдельных элементов и узлов.

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мачты антенных сооружений: схемы мачт, основные раз-

 

меры, размещение стяжек, форма ствола, типы сечений поясов

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и решетки, членение ствола на отправочные элементы, конст-

 

рукция узлов, особенности работы и расчета ствола и стяжек.

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Самостоятельная управляемая работа.

 

 

 

 

 

 

20