- •1. Коррозия металла. Основные методы борьбы с коррозией в различных видах конструкций
- •2. Классификация сталей по прочности. Механические хар-ки сталей. Марки сталей для металлич-х констр-ций
- •3. Основные положения метода расчета мк по предельным состояниям; группы пред-х сост-й
- •4. Характиристика соединений мк
- •5. Виды сварки, типы сварных швов и соединений, их расчет
- •6. Виды и общая хар-ка болтовых соединений. Расчет болтов. Особенности работы и расчета соединений на высокопрочных болтах
- •Соединения на высокопрочных болтах
- •7. Характеристика балочных конструкций. Типы балок, компоновка балочных конструкций (клеток)
- •8. Прокатные стальные балки. Подбор и проверка сечения прокатных балок
- •9. Проверка прочности и прогибов составных сварных балок
- •10. Проверка и обеспечение общей устойчивости стальных балок. Проверка и обеспечение местной устойчивости эл-ов сечения составных балок (поясов и стенки)
- •11. Типы центрально-сжатых сплошных колонн, их конструирование и расчет
- •12. Типы центрально-сжатых сквозных колонн, их конструирование и расчет стержня.
- •13. Базы центрально-сжатых колонн, их конструирование и расчет
- •14. Фермы. Классификация ферм. Конструктивные решения
- •15. Расчет ферм. Сбор нагрузок и определение усилий в стержнях
- •16. Типы сечений эл-ов ферм, подбор сечений стержней
- •17. Конструктивное оформление и расчет узлов ферм
- •18. Основы проектирования конструкций стального каркаса производственных зданий
- •19. Типы внецентренно-сжатых сплошных колонн, их конструирование и расчет
- •20. Типы внецентренно-сжатых сквозных колонн, их конструирование и расчет
- •21. Особенности работы и расчета подкрановых балок, их конструктивное решение
- •22. Связи. Их виды, назначение и решение
- •23. Фахверк. Его назначение и конструктивное решение
- •24. Рамные конструкции покрытий большепролетных зданий. Общие сведения о конструкциях и их работе под нагрузкой.
- •25. Арочные покрытия больших пролетов. Особенности конструирования и расчет
- •26. Пространственно-стержневые системы- структуры. Общие сведения о конструкциях и их работе под нагрузкой
- •27. Висячие покрытия. Общие сведения о конструкциях и их работе под нагрузкой
- •28. Основные сведения о легких металлических конструкциях, их особенностях и конструктивных решениях
26. Пространственно-стержневые системы- структуры. Общие сведения о конструкциях и их работе под нагрузкой
Компоновка каркасов. Наиболее простой тип этой конструкции представляет собой перекрестную систему плоских ферм, занимающих вертикальное либо наклонное положение (рис. 19.1). Наибольшее распространение получили системы перекрестных ферм двух ортогональных направлений (рис. 19.1, а) и трех направлений (рис. 19.1, б).
Плиты могут опираться по контуру на наружные стены либо на колонны, установленные с определенным шагом. Опоры могут располагаться также и внутри перекрываемого контура. В этом случае плита будет работать по консольной либо неразрезной многопролетной схеме.
Наиболее эффективно структурная плита работает при квадратном опорном контуре, когда его длина L равна ширине В. При большой разнице этих размеров (L/B>2) плита испытывает цилиндрический изгиб. Элементы, расположенные вдоль образующей цилиндра, перестают участвовать в работе.
Из-за большого количества стержней структурные плиты обладают большой степенью статической неопределимости. Как известно, в этом случае значительное число стержней работает с недогрузкой, чем определяется повышенная жесткость на изгиб структурных плит по сравнению с плоскостными конструкциями. Повышенная жесткость конструкции позволяет уменьшать ее высоту до h = (1/16—1/25)L вместо (1/7—1/12)L для плоских ферм.
Конструктивные особенности. Элементы структурных плит в основном работают на центральное растяжение или сжатие.
Применение труб в сжатых элементах дает экономию металла до 25% из-за наивыгоднейшего соотношения между радиусом инерции и площадью - поперечного сечения.
В покрытиях зданий производственного назначения не исключено применение обычного проката (уголки, швеллеры, двутавры) или подобных гнутых профилей, менее дефицитных и более дешевых.
Наиболее сложной конструкторской задачей является выбор способа сопряжения элементов структур в узлах.
Рис. Узлы структурных конструкций: в – с анкерными шайбами «Берлин»; г – цилиндрические с фигурными вырезами «Триодетик»; е – с фигурной фасонкой «Юнистрап».
Особенности расчета. Внешние нагрузки, действующие на структурную плиту, приводятся к узловым аналогично плоскостным конструкциям. Статический расчет, как правило, выполняется на ЭВМ ввиду многократной статической неопределимости системы.
Результаты расчета существенно зависят от заданных соотношений жесткостей элементов структуры. Поэтому его следует проводить методом итераций, сопровождая статический расчет подбором сечений стержней. При этом помимо требований прочности и устойчивости стержней нужно учитывать дополнительные ограничения: наибольший прогиб всей системы, предельные гибкости элементов и минимальные калибры профилей, определяемые технологическими требованиями.
Для некоторых стержней можно исключить два последних ограничения. Тогда в процессе итераций сечения этих стержней будут стремиться к нулю, и их следует удалить из системы.
Таким методом осуществляется структурная оптимизация стержневой плиты. При удалении "лишних" стержней необходимо следить, чтобы конструкция оставалась геометрически неизменяемой.
Рассчитанные указанным способом стержни будут иметь индивидуальные размеры поперечных сечений, которые следует сгруппировать в оптимальный набор, состоящий из различных номеров реального сортамента по определённому количеству стержней каждого типоразмера. Такой набор называют сортаментом структурной плиты.