- •I. Будівельні конструкції у промисловому, цивільному та громадському будівництві
- •1.1. Металеві конструкції та їх використання в будівництві
- •1.2. Коротка історія розвитку металоконструкцій
- •1.3. Структура вартості металевих конструкцій
- •1.4. Основні принципи проектування металевих конструкцій
- •1.5. Організація проектування металевих конструкцій
- •Іі. Матеріали для металевих конструкцій
- •2.1. Сталі. Склад сталей
- •2.2. Класифікація сталей
- •2.3. Марки сталей
- •2.4.Вибір сталей для мк
- •2.5.Основні фізико-механічні властивості будівельних сталей
- •2.6.Алюмінієві сплави
- •2.7. Робота сталі на розтяг. Діаграма розтягу сталі
- •2.8.Крихкість сталі
- •2.8.1. Наклеп
- •2.8.2. Старіння
- •2.8.3. Концентрація напружень
- •2.8.4. Утомленість металу
- •2.8.5.Вплив температури
- •2.9. Корозія металевих конструкцій та методи боротьби з нею
- •2.10. Сортамент сталі
- •2.10.1. Листова сталь
- •2.10.2. Профільна сталь а. Гарячекатані профілі
- •Б. Гнуті профілі
- •Ііі. Основні положення розрахунку мк
- •3.1. Загальні відомості про метод розрахунку конструкцій за допустимими напруженнями
- •3.2. Метод розрахунку конструкцій за граничними станами
- •3.3. Навантаження на мк
- •3.3.1. Класифікація навантажень залежно від змінюваності у часі
- •3.3.2. Характеристичні та розрахункові навантаження. Коефіцієнти надійності за навантаженнями
- •3.3.3. Сполучення навантажень. Коефіцієнти сполучень
- •3.4. Характеристичні (”нормативні” за [6]) та розрахункові опори сталі
- •3.5. Суть розрахунку конструкцій за граничними станами
- •Іv. Розрахунок елементів мк на основні види опору
- •4.1. Розрахунок центрально розтягнутих елементів
- •4.2. Розрахунок центрально стиснутих елементів
- •4.3. Розрахунок згинальних елементів
- •4.3.1. Розрахунок згинальних елементів в одній площині (прямий згин) в пружній стадії роботи сталі
- •4.3.2. Розрахунок згинальних елементів в двох площинах (косий згин) в пружній стадії роботи сталі
- •4.3.3. Розрахунок згинальних елементів з врахуванням розвитку обмежених пластичних деформацій
- •4.3.4. Перевірка загальної стійкості згинальних елементів
- •4.3.5. Перевірка пружних деформацій, які порушують нормальні умови експлуатації
- •4.4. Розрахунок позацентрово навантажених елементів
- •4.4.1. Розрахунок на міцність позацентрово розтягнутих і коротких позацентрово стиснутих елементів
- •4.4.2. Розрахунок довгих гнучких позацентрово стиснутих елементів на стійкість
- •V. З’єднання в металевих конструкціях
- •5.1. Переваги та недоліки зварювання. Види зварювання в будівництві
- •5.2. Класифікація зварних швів
- •5.3. Типи зварних з’єднань
- •5.4. Розрахунок стикових швів за різних напружених станів з’єднань
- •5.4.1. Геометричні характеристики стикових швів
- •5.4.2. Розрахунок стикових швів на дію осьової сили
- •5.4.4. Розрахунок стикових швів на спільну дію n та m
- •5 Рис. 5.21. До розрахунку стикових швів на спільну дію m та q .4.5. Розрахунок стикових швів на спільну дію m та q
- •5.5. Розрахунок кутових швів
- •5.5.1. Геометричні характеристики кутових швів
- •5 Рис. 5.25. До розрахунку кутових швів на дію осьової сили .5.2. Розрахунок кутових швів на дію осьової сили
- •5.5.3. Розрахунок кутових швів на чистий згин
- •5.5.4. Розрахунок кутових швів на одночасну дії згину та зрізу
- •5.5.5. Конструктивні вимоги до кутових швів
- •5.6. Болтові з'єднання. Загальна характеристика
- •5.7. Розрахунок болтових з'єднань
- •5.7.1. Розрахунок болтових з'єднань на звичайних болтах
- •5.7.2. Розрахунок болтових з'єднань на високоміцних болтах
- •5.8. Позначення та розміщення болтів в з'єднанні
- •VI. Балки та балкові конструкції
- •6.1. Загальна характеристика балок
- •6.2. Типи балок
- •6.3. Компоновка балкових кліток
- •6.4. Розрахунок плоского стального настилу
- •6.5. Загальні положення розрахунку балок
- •6.6. Розрахунок прокатних балок
- •6.6.1. Підбір перерізу
- •6.6.2. Перевірка міцності
- •6.6.3. Перевірка загальної стійкості
- •6.6.4. Перевірка жорсткості (прогинів)
- •6.7. Розрахунок складених балок
- •6.7.1. Компоновка поперечного перерізу
- •6.7.2. Зміна перерізу по довжині балки
- •6.7.3. Перевірка та забезпечення місцевої стійкості елементів складеної зварної балки
- •А. Стиснутий пояс
- •6.7.4. З’єднання поясів зі стінкою в зварних складених балках
- •6.8. Опорні частини балок
- •6.9. Стики балок
- •6.9.1. Стики прокатних балок
- •6.9.2. Стики зварних складених балок а. Заводські стики
- •Б. Монтажні стики
- •6.9.3. Монтажні стики складених балок за допомогою болтів
- •Література до вивчення дисципліни
1.2. Коротка історія розвитку металоконструкцій
Поняття “Металеві будівельні конструкції” об’єднує в собі їхню конструктивну форму, технологію виготовлення і способи монтажу.
Рівень розвитку металевих конструкцій визначається, з одного боку, потребами в них народного господарства, а з другого – можливостями технічної бази: розвитком металургії, металообробки, будівельної науки і техніки.
Виходячи із цих положень в історії розвитку металевих конструкцій можна умовно виділити п’ять періодів.
Перший період (ХІІ – ХVІІ ст.) – застосування металу в унікальних спорудах в основному у вигляді затяжок.
Другий період (початок ХVІІ – початок ХVIII ст.) – пов’язаний з застосуванням металевих крокв і просторових купольних конструкцій.
Третій період (початок ХVIII – середина ХІХ ст.) – застосування конструкцій із чавунного литва, трикутних залізочавунних крокв’яних ферм із з’єднаннями на болтах.
Четвертий період (30-і роки ХІХ ст. – 20-і роки ХХ ст.) пов’язаний зі швидким технічним прогресом у всіх галузях техніки. З’явилися заклепкові з’єднання, навчилися виробляти профільний метал. Сталь витиснула чавунні конструкції. З’явилися рамно-аркові системи, будується багато сталевих мостів. Запроектована перша багатопролітна будівля.
П’ятий період починається з кінця 20-х років ХХ ст. Характерне широке застосуванням зварних з’єднань замість клепаних (початок 40-х років). Застосовуються низьколеговані сталі та алюмінієві сплави. Широке застосування знаходять листові конструкції.
Значні заслуги в галузі металевих конструкцій належать відомим вітчизняним вченим М.А. Белелюбському, Л.Д. Проскурякову, Ф.С. Ясинському, В.Г. Шухову, М.С. Стрелецькому, Є.О. Патону та багатьом іншим.
Подальший розвиток металевих конструкцій грунтується на комплексному врахуванні кращих принципів вітчизняної та зарубіжної шкіл проектування, на методі оптимізації конструкцій, застосуванні прогресивних конструктивних форм, використанні ефективних матеріалів, профілів, заводських та монтажних з’єднань. Важливе значення має удосконалення методів конструювання і розрахунку, виготовлення й монтажу конструкцій, збільшення терміну корозійного та фізичного зносу, поліпшення культури експлуатації металевих конструкцій.
Нині світова практика накопичила величезний досвід в розвитку сучасних металевих конструкцій. Розроблені конструкції масового застосування у вигляді традиційних балок, ферм і колон для одноповерхових і багатоповерхових виробничих і громадських будівель, а також такі ефективні конструкції як попередньо напружені ферми і балки, перехресно-стержньові конструкції, вантові і мембранні конструкції, сітчасті куполи, склепіння.
Металеві конструкції знайшли широкий розвиток як в нашій країні так і за кордоном. Успішно застосовуються низьколеговані високоміцні сталі та алюмінієві сплави, попередньо напружені, суцільнозварні легкі і структурні конструкції. Побудовано багато унікальних споруд – телевізійні і радіорелейні башти висотою 200...300 м і більше, вантові великопролітні мости, покриття спортивних і виставочних приміщень, каркаси висотних будинків.