МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

В.Г. Темников

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ, ВКЛЮЧАЯ СВАРКУ

РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ

Учебное пособие

ИЗДАТЕЛЬСТВО

Иркутского государственного технического университета

2014

УДК 624.014

ББК 38

Т 32

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ИрГТУ

Рецензенты:

докт. техн. наук, профессор кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» ИрГУПСа В.В. Тюньков;

главный конструктор технического отдела ОАО «Иркутский промстройпроект» А.А. Зуевский

Темников В.Г.

Т 32 Металлические конструкции, включая сварку. Расчет и конструирование элементов рабочей площадки : учеб. пособие. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2014. 174 с.

Содержатся сведения по обоснованному выбору материала конструкций рабочей площадки, о разработке вариантов компоновки рабочей площадки производственного здания; назначению расчетной схемы и сбору нагрузок, компоновке сечения, методике выполнения расчетов и конструированию балки настила, главной балки, центрально сжатых колонн, их оголовка и базы. Приводится пример выполнения курсовой работы, предусмотренной учебной программой по дисциплине «Металлические конструкции, включая сварку».

Предназначено для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство» заочной формы обучения.

УДК 624.014

ББК 38

© Темников В.Г., 2014

© Иркутский государственный

технический университет, 2014

ПРЕДИСЛОВИЕ

Выполняя курсовую работу, студенты знакомятся с основными принципами проектирования рабочей площадки производственного здания – простейшего конструктивного комплекса, широко распространенного в современном строительстве.

Изложение материала предполагает, что студенты, приступившие к проектированию, уже знакомы с сопротивлением материалов и строительной механикой.

Расчетные положения, используемые при проектировании, согласуются с нормами проектирования СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*» и CП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*». Нормативный документ имеет цель повышения уровня безопасности людей в зданиях и сооружениях и сохранности материальных ценностей, гармонизации нормативных требований с европейскими и международными нормативными документами, применения единых методов определения эксплуатационных характеристик и методов оценки.

В тексте приведены нормативные и справочные данные в табличной форме, принятые из свода правил [4] и справочника проектировщика по проектированию металлических конструкций [3].

В первой главе даны общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы. Во второй главе изложены рекомендации по обоснованному выбору сталей и материалов для сварки, приводятся основные их характеристики. В третьей главе содержатся сведения об основах расчета и конструирования соединений металлических конструкций, необходимые для проектирования многочисленных узлов и соединений. В четвертой, пятой и шестой главах рассматриваются расчеты элементов балочной клетки и центрально-сжатых колонн, в седьмой главе приводится сквозной пример проектирования рабочей площадки.

В конце пособия рекомендуется список нормативной, справочной и учебной литературы, в которой студенты найдут более подробные сведения по отдельным вопросам проектирования металлических конструкций.

В приложениях приведены: сортаменты на прокатную сталь; образец титульного листа пояснительной записки; образец оформления рабочего чертежа, словарь наиболее употребляемых терминов.

1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы

Выполнение курсовой работы является разновидностью реального проектирования и решает ряд учебных задач: освоение методики компоновки металлических конструкций; проработку вопросов, связанных с правильным выбором расчетных схем конструкций, входящих в состав рабочей площадки; сбор нагрузок и выполнение расчетов для обеспечения необходимой прочности, жесткости и устойчивости отдельных конструкций и их элементов; конструирование узлов и сопряжений; выполнение рабочих чертежей на стадиях КМ и КМД.

Работа выполняется на основе задания, выдаваемого руководителем проектирования, и включает расчетно-пояснительную записку, написанную с двух сторон на стандартных листах формата А4 и содержащую 25–35 страниц рукописного текста (допускается набор текста на компьютере) и чертежи, выполненные на одном листе формата А1 ГОСТ 2.301-68* (см. приложение 3).

В пояснительной записке приводятся расчеты настила, балки настила, вспомогательной и главной балки, центрально-сжатой колонны, узлов и сопряжений конструкций с обоснованием принятых решений. Текст записки должен сопровождаться необходимыми схемами и эскизами. Особое внимание уделяется соблюдению размерности величин, входящих в формулы расчета (рекомендуется усилия определять в кН, линейные размеры в см). В конце пояснительной записки приводится список литературы, использованной при выполнении курсовой работы, подпись студента и дата выполнения работы.

На листе чертежей в верхнем левом углу располагается монтажная схема площадки (план, поперечный и продольный разрезы со связями) в масштабе 1:200; 1:300; 1:400. Размещаются рабочие чертежи отправочного элемента главной балки с необходимым количеством проекций и разрезов, балки настила и колонны в масштабе 1:20; 1:25, выполняемые на стадии КМД. В двух-трех проекциях вычерчиваются узлы сопряжения балки настила с главной и опирания главной балки на колонну в масштабе 1:10; 1:15; 1:20. В правой части листа над штампом приводится спецификация металла на каждый отправочный элемент, размещаются ведомость элементов и таблица отправочных марок, условные обозначения и примечания, в которых указываются: класс стали для изготовления конструкций; материалы для сварных соединений и вид сварки; размеры сварных швов; типы монтажных болтов и диаметры отверстий под них.

В нижнем правом углу листа располагается заполненный штамп установленного образца.

При вычерчивании элементов решетчатых конструкций для повышения наглядности допускается применение двух масштабов: меньшего (1:15; 1:20; 1:25) – для геометрической схемы; большего (1:10; 1:15; 1:20) – для сечений стержней и деталей.

Для изображения длинных сплошных элементов (колонны, балки) раз-

решается применять по длине элементов произвольный масштаб при условии соблюдения пропорциональности и соответствия при взаиморасположении креплений, проекций и разрезов.

В чертежах металлических конструкций применяются три типа линий. Для вычерчивания контуров конструкций применяют более толстые линии, чем в архитектурном черчении, но размерные, выносные и осевые линии делают тонкими (примерно четверть контурной), для невидимых применяется пунктир толщиной в половину контурной. Все размеры проставляются в миллиметрах и увязываются со стандартными размерами на прокатную сталь. При назначении длин элементов, их, по возможности, округляют до размера, кратного 10 мм. Количество размеров должно быть достаточным, чтобы по чертежам можно было изготовить конструкцию. Отметки высот проставляются в метрах с точностью до миллиметра.

При разработке чертежей и работы в целом следует руководствоваться Сводом правил [4], учебниками по курсу «Металлические конструкции» [1, 2], справочником проектировщика (раздел «Состав и общие правила оформления рабочих чертежей металлических конструкций марок КМ и КМД») [3], «Правила оформления рабочих чертежей металлических конструкций» [7], ГОСТ 2.105-79* ЕСКД «Общие требования к текстовым документам» и ГОСТ 2.305-68* ЕСКД «Изображения – виды, размеры, сечения».