Similar presentations:
Металлические конструкции в современном строительстве. Основы проектирования и расчета элементов металлоконструкций
1. Основы проектирования и расчета элементов Металлоконструкций
Металлические конструкции всовременном строительстве
© Корсун Н.Д., 2017
© ТИУ, 2017
2. Тестовое задание
1. Что понимается под легкостью конструкционногоматериала?
a) возможность перекрытия больших пролетов при
незначительной строительной высоте
b) отношение веса перевозимых конструкций к
грузоподъемности транспортного средства
c) отношение плотности материала к его расчетному
сопротивлению
2. Какое из указанных свойств не является недостатком
стальных конструкций?
a) склонность к хрупкому разрушению
b) низкая огнестойкость
c) непроницаемость
d) подверженность коррозии
2
3.
3. Какие свойства стали повышает углерод?a) свариваемость
b) прочность
c) пластичность
4. Чему равен объемный вес стали?
a) 25 кН/м3
b) 38,5 кН/м3
c) 78,5 кН/м3
5. Какие химические элементы для стали не являются
легирующими? (укажите один или несколько ответов)
a) фосфор
b) хром
c) медь
d) сера
3
4.
6. Что является причиной пластического разрушениястали?
a) ударные нагрузки
b) большие упругие деформации в условиях затруднения
сдвиговых деформаций
c) сдвиговые деформации, связанные с движением
дислокаций
7. Какое относительное удлинение при разрыве имеют
малоуглеродистые стали?
a) 22-30%
b) 2-3%
c) 10-15%
8. Как влияет на прочность стали равнозначное
напряженное состояние?
a) Не влияет
b) Уменьшает
c) Увеличивает
4
5.
9. Какие из указанных факторов способствуют переходустали в хрупкое состояние? (укажите один или
несколько ответов)
a) мелкозернистость
b) резкие изменения формы
c) динамические воздействия
d) низкая температура
10.Что называется усталостью металла?
a) разрушение от ударного воздействия
b) разрушение при совместном действии статической
нагрузки и высокой температуры
c) разрушение при напряжениях меньших предела
текучести под воздействием часто повторяющихся
нагружений
5
6. Ответы на Тестовое задание
Вопрос1
2
3
4
5
Ответ
c
c
b
c
ad
Вопрос
6
7
8
9
10
Ответ
c
a
c
bсd
c
6
7. 1. Классификация конструктивных форм металлоконструкций
Пространственныесистемы
Плоские системы
• Балочные (балки,
прогоны, фермы)
• Рамные
• Арочные
• Комбинированные
Настилы
Структурные плиты
Оболочки, купола
Висячие покрытия
(вантовые, мембранные)
• Листовые (силосы,
бункеры, резервуары)
• Высотные сооружения
(башни, мачты)
• Каркасы зданий
7
8.
Балочные системыФермы типа «Молодечно»
Составные балки
Балки с гофрированной
стенкой
Преднапряженные
балки и фермы
8
9.
Рамные системыКаркас здания с
двухпролетными рамами из
сварных двутавров
Каркас здания типа «УНИТЭК»
Рамы типа «Орск»
9
10.
Арочные системыАрочное здание из
алюминиевых объемных
решетчатых арок
Здание из плоских решетчатых арок
10
11.
Настилы11
12.
Структурные плитыКаркас здания со структурной
плитой «Кисловодск»
Каркас здания со структурным
блоком «Москва»
12
13.
Оболочки, куполаЦилиндрический свод
Купол
Оболочки сетчатые
Свод на прямоугольном плане
13
14.
Висячие покрытияНа круглом плане
С опорными арками
На прямоугольном плане
14
15.
Листовые конструкцииРезервуар
Газгольдер
15
16.
Высотные сооруженияТелевизионная башня в Ереване
Опора ЛЭП
16
17.
Каркасы зданийРамный
Связевый
«Фахверковый»
17
18. 2. Элементы металлоконструкций
Строительная конструкция – это часть здания или другогостроительного сооружения, выполняющая определенные
несущие, ограждающие и (или) эстетические функции.
Строительные конструкции
Несущие конструкции
Самонесущие (ограждающие) конструкции
Каркас
Стены
Фундаменты
Окна
Стены
Двери
Перекрытия
Перегородки
Покрытие
18
19.
Элемент – это часть строительной конструкции,изготавливаемая отдельно.
По характеру работы элементы подразделяют на
растянутые, сжатые, изгибаемые, внецентренно-сжатые и
сжато-изгибаемые.
Элементы строительных конструкций
растянутые
сжатые
изгибаемые
внецентренно-сжатые,
сжато-изгибаемые
элементы рам
(стойки, ригели)
элементы ферм
колонны, стойки
балки
элементы
связей
элементы ферм
прогоны
элементы висячих
конструкций
элементы
связей
настилы
арки
19
20. 3. Растянутые элементы
условие прочностиусловие по предельной
гибкости
Стропильная ферма
u 400(250)
N
20
21. 4. Центрально-сжатые элементы
условиепрочности
условие
устойчивости
(общей)
21
22.
Коэффициент устойчивости при центральном сжатии2
0,5( 39, 48 )
2
2
9,87(1 )
Тип
сечения
a
0,03
0,06
b
0,04
0,09
c
0,04
0,14
2
22
23.
Условная гибкость стержня –u
i I A
Гибкость стержня –
Расчетная длина стержня –
Предельная гибкость
стержня колонны -
=1
=0,7
u 180 60
=0,5
=1
N
0,5
ARy c
=2
23
24.
Потеря устойчивости связана сбоковым выпучиванием центральносжатого стержня при его нагружении
критической силой.
При расчете стержня учитывается
начальный погиб (искривление) – он
отражает состояние стержня до
нагружения.
Приобретенный продольный изгиб
стержня характеризуется прогибом f.
При вычислении учитываются
начальные несовершенства:
i
l
eb
20 750
24
25.
12025
26. 5. Изгибаемые элементы
условия прочности- при действии
момента
М
М
- при действии
поперечной силы
- при действии
местных напряжений
26
27. Виды напряжений
нормальные напряжения x(по оси x) - от общей работы
элемента в его плоскости
касательные напряжения xy
(равны в направлениях осей x и
y) - от общей работы элемента в
его плоскости
нормальные напряжения y в (по
оси y) – от работы элемента на
локальную нагрузку или нагрузку в
другой плоскости
27
28.
условие прочности при совместном действиинормальных и касательных напряжений
где
28
29.
условия прочности изгибаемого элемента с учетомразвития пластических деформаций (сечения
элементов 2-го класса)
- при действии
момента
- при действии
поперечной силы
29
30.
условие устойчивости (общей) изгибаемого элементаУстойчивость балок следует считать
обеспеченной в следующих случаях:
при передаче нагрузки через
сплошной жесткий настил
при значениях условной гибкости
сжатого пояса балки не
превышающих ее предельных
значений
30
31.
условие жесткости (по предельно допустимому прогибу)f
f max
5qnl 4
f0 a
0, 2см
384 EI
предельные
прогибы по СП
20.13330.2011
31
32. 6. Внецентренно-сжатые элементы
Внецентренноесжатие
Сжатие с изгибом
m (mef) < 20
m (mef) 20
расчет прочности
и устойчивости
расчет прочности
32
33.
расчет прочностиN
An Ry c
n
M
1
Wx Ry c
расчет устойчивости
(общей)
условие по предельной
гибкости
u
33
34. 7. Местная устойчивость элементов составных сечений
Местная устойчивость стенки балкиУсловная гибкость стенки
34
35.
Условие местной устойчивостистенки балки
35
36.
Размеры поперечных основных ребер жесткостиbh hef 30 40 мм
ts 2bh
Ry
E
c 0,65t w E / R y
36
37.
Местная устойчивость поясного свесагибкость свеса полки
f
где
bef
tf
0,5
bef
E
12,8 14, 6
Ry
b f tw
2
37