
- •Часть I
- •1. Введение
- •1.1Исторический очерк развития металлических конструкций
- •1.2Номенклатура и область применения металлических конструкций
- •1.3Основные особенности металлических конструкций
- •1.4Принципы проектирования металлических конструкций
- •1.5 Организация проектирования
- •Раздел 1 элементы металлических конструкций
- •Глава 1 Материалы для строительных металлических конструкций. Основные свойства и работа материалов в конструкциях.
- •Сортамент для стальных конструкций
- •2Основы расчета металлических конструкций
- •2.1Группы предельных состояний
- •2.2Нагрузки, действующие на сооружение
- •2.3Предельное сопротивление материала
- •3Работа материалов и элементов металлических конструкций и основы норм расчета элементов. Виды напряжений и их учет при расчете элементов конструкций
- •3.1Работа и расчет на прочность центрально растянутых или сжатых элементов.
- •Работа стали при неравномерном распределении напряжения.
- •2.3.4 Работа стержней при кручении
- •2.3.5.Устойчивость элементов металлических конструкций.
- •Основы работы и расчета на устойчивость центрально сжатых стержней
- •Основы работы и расчета на устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изогнутых стержней.
- •Потеря устойчивости изгибаемых элементов
- •Потеря местной устойчивости элементов металлических конструкций
- •Глава 3. Сварка и сварные соединения металлических конструкций
- •3.3 Термо–механический класс сварки
- •Особенности расчета сварных соединений в конструкциях из алюминиевых сплавов.
- •Конструктивные требования к сварным соединениям.
- •Глава 4 Болтовые и заклепочные соединения. Виды болтов, применяемых в строительстве
- •Повышенной точности
- •Высокопрочные
- •Анкерные
- •3.1.1Болты грубой, нормальной точности (класс точности с и в)
- •3.1.2Болты повышенной точности (класс точности а)
- •3.1.3Высокопрочные болты (нормальной точности, класс точности в)
- •3.1.4Анкерные болты
- •3.1.5Самонарезающиеся болты
- •3.2Заклепочные соединения
- •3.3Болтовые соединения
- •3.4Расчет болтовых соединений без контролируемого натяжения болта
- •Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
- •Конструирование болтовых соединений
- •Колонны,работающие на центральное сжатие
- •Сплошные колонны
- •Сквозные колонны
- •Конструирование базы центрально сжатой колонны
- •3.4.1.1Расчет базы центрально-сжатой колонны
- •Конструирование и расчет оголовка колонны
- •4Балки и балочные конструкции
- •4.1 Балочные клетки
- •4.2 Плоский стальной настил балочных клеток
- •4.2.2Расчет прокатной балки
- •4.2.3Расчет разрезных составных балок
- •4.2.3.1Предварительный подбор сечения балки.
- •4.2.3.2Компоновка сечения балки
- •4.2.3.3Проверка прочности балки
- •4.2.3.4Проверка жесткости балки
- •4.2.3.5Изменение сечения по длине балки
- •4.2.3.6Проверка общей устойчивости балки
- •4.2.3.7Расчет поясных швов.
- •4.2.3.8Расчет опорного ребра
- •4.2.3.9Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах
- •4.2.3.9.1Расчет поясных накладок
- •4.2.3.9.2Расчет накладок стенки
- •5.1 Компоновка ферм
- •5.2Расчет ферм
- •5.2.1Основные нагрузки на фермы
- •5.2.2Определение усилий в стержнях фермы.
- •5.2.3Расчетные длины стержней ферм
- •5.2.4Обеспечение обшей устойчивости ферм в системе покрытия
- •5.2.5Выбор типа сечения
- •5.2.6Подбор сечения сжатых стержней
- •5.2.7Подбор сечения растянутых стержней
- •5.2.8Подбор сечения стержней по предельной гибкости
- •Общие требования конструирования и расчет узлов ферм
Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
Т.е. с контролируемым натяжением болтов. Силы трения, возникающие на соприкасающихся поверхностях от натяжения болтов и воспринимающие сдвигающие нагрузки, определяются в зависимости от:
а) прочности стержня болта
б) характера обработки соприкасающихся поверхностей
Сила натяжения болта
- осевое усилие
натяжения
- расчетное
сопротивление растяжению материала
высокопрочного болта
-
нормативное временное сопротивление
материала высокопрочного болта растяжению
(табл. 61 СНиП)
-
площадь поперечного сечения болта
netto,
определяемая по стандарту (табл. 62 СНиП)
Расчетное усилие Qbh, которое может быть воспринято каждой плоскостью трения одним высокопрочным болтом:
- коэффициент трения (табл. 36 СНиП)
-коэффициент условий работы болтового соединения
-
коэффициент надежности (табл. 36 СНиП)
Из-за неравномерности работы болтов в соединении, принимают:
при
при
при
Усилия натяжения болтов контролируют:
по углу поворота гайки d
по моменту закручивания гайки М (моменту силы, приложенной к рукоятке гаечного ключа относительно центра отверстия)
Число высокопрочных болтов в соединении:
- продольное усилие
К- число плоскостей трения
- коэффициент условий работы соединения
Расчет на прочность элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты, выполняют с учетом того, что сдвигающие усилия уже переданы (полностью или частично) силами трения соединяемых поверхностей, находящихся вне места ослабления сечения отверстиями. При этом проверку ослабленных сечений производят
-при статических нагрузках:
по площади сечения брутто А, если Ап≥0,85А
по условной площади Ас=1,18Ап, если Ап<0,85А
-при динамических нагрузках – по Ап
Конструирование болтовых соединений
Различают две конструктивные разновидности соединений:
- стыки
- прикрепления элементов друг к другу
Стыки листового металла выполняют с:
- двусторонними накладками – обеспечивают симметричную передачу усилий
- односторонними накладками, т.к. от эксцентриситета возникают моменты, число болтов увеличивается на 10%
Стыки профильного металла выполняют:
└- уголковыми или листовыми накладками
İ [- листовыми накладками
Т.к. профильная сталь обладает значительной жесткостью, эксцентриситет прикрепления накладок слабо сказывается на работе соединений и число болтов по сравнению с расчетным не увеличивается
Прикрепление элементов осуществляется внахлестку, предпочтительно симметричное прикрепление элементов с двух сторон
В пределах каждого конструктивного элемента применяется один диаметр болта, во всем сооружении – минимальное количество диаметров.
Болты располагают в соединении по прямым линиям – рискам, параллельно усилию. Расстояние между двумя смежными рисками называется дорожкой, а расстояние между двумя смежными по риске болтами – шагом.
Расстояния между центрами болтов и заклепок принимается по табл. 39 СНиП. Минимальные расстояния определяются условиями прочности основного материала. Максимальные расстояния:
-устойчивостью сжатых частей элементов в промежутках между болтами
- условием плотности растянутых элементов во избежание попадания в них влаги и пыли
Положение рисок в профильных элементах определяется по справочникам.
В рабочих элементах конструкций число болтов и заклепок, прикрепляющих элемент в узле или расположенных по одну сторону стыка, желательно иметь не меньше двух, независимо от действующего усилия.
болт нормальной
или повышенной точности
круглое отверстие
Овальное
отверстие
болт временный,
нормальной или повышенной точности
Заклёпка
с полукруглой
головкой
болт постоянный,
высокопрочный