- •Министерство образования и науки рф
- •Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям
- •Сравнительная оценка жесткости изгибаемого элемента при различной компоновке сечения (условно стенка в двутавре исключена)
- •1.3. Методика расчета металлических конструкций по предельным состояниям
- •Общая характеристика предельных состояний
- •Нагрузки и воздействия
- •Коэффициенты надежности по нагрузке
- •Нормативные и расчетные сопротивления материалов
- •Учет условий работы
- •Учет ответственности зданий и сооружений
- •Коэффициенты условий работы
- •1.3.6. Условия предельных состояний
- •Вертикальные предельные прогибы fu элементов конструкций
- •1.4. Организация проектирования
- •1.5. Расчетная схема сооружения (конструкции)
- •1.6. Сортамент
- •1.6.1. Общая характеристика сортамента
- •1.6.2. Сталь листовая
- •Сталь листовая
- •Сталь профильная
- •Сортамент
- •1.6.3. Уголковые профили
- •1.6.4. Швеллеры
- •1.6.5. Двутавры
- •1.6.6. Трубы
- •1.6.7. Вторичные профили
- •1.6.8. Различные профили и материалы, применяемые в строительных металлических конструкциях
- •1.6.9. Профили из алюминиевых сплавов
- •Глава 2
- •Стали для конструкций зданий и сооружений по гост 27772-88
- •Нормируемые характеристики для категорий поставки
- •Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе проката по гост 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений
- •Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки)
- •Расчетные сопротивления сварных соединений
- •Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений
- •Глава 3
- •3.1. Балочные клетки
- •3.2. Расчет изгибаемых элементов в упругой стадии и с учетом развития пластических деформаций
- •Классы напряженных состояний сечений при изгибе
- •3.3. Расчет плоского стального настила
- •Рекомендуемые толщины стального настила
- •Значения коэффициентов f и z
- •Минимальные катеты сварных швов kmin
- •3.4. Расчет прокатной балки настила
- •3.5. Расчет прокатной балки, работающей на косой изгиб
- •Коэффициенты для двутавровых балок с двумя осями симметрии
- •3.6. Расчет и конструирование составной сварной главной балки
- •3.6.1. Определение усилий
- •3.6.2. Компоновка сечения
- •Сортамент горячекатаных полос по гост 103-76*
- •Стальлистовая горячекатаная (выборка из гост 19903-74*)
- •Сталь широкополосная универсальная по (по гост 82-70*)
- •3.6.3. Проверка прочности балки
- •Наибольшие значения отношения ширины свеса сжатого пояса bef к толщине tf
- •3.6.4. Изменение сечения балки по длине
- •3.6.5. Проверка общей устойчивости балки
- •3.6.6. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •Коэффициенты устойчивости при центральном сжатии
- •Характеристики кривых устойчивости
- •Значения коэффициента ссr в зависимости от значения δ
- •Значения коэффициента c1
- •Значения коэффициента c2
- •Значения коэффициента ccr в зависимости от отношения a/hw
- •3.6.7. Проверка жесткости балки
- •3.6.8. Расчет соединения поясов балки со стенкой
- •3.6.9. Конструирование и расчет опорной части главной балки
- •3.6.10. Проектирование монтажного стыка главной балки
- •Площади сечения болтов
- •Нормы расстановки болтов в болтовых соединениях
- •Коэффициенты трения и надежности h
- •Расчет стыка пояса. Раскладывая изгибающий моментMfна пару сил, определяем расчетное усилие в поясе:
- •Коэффициенты стыка стенки балок
- •Глава 4
- •4.1. Расчет прокатной колонны
- •4.2. Расчет и конструирование сплошной сварной колонны
- •Приближенные значения радиусов инерции IX и iy сечений
- •Предельные условные гибкости
- •4.3. Расчет и конструирование сквозной колонны
- •4.3.1. Расчет колонны на устойчивость относительно материальной оси X-X
- •4.3.2. Расчет колонны на устойчивость относительно свободной оси y-y
- •4.3.3. Сквозная колонна с планками
- •4.3.4. Сквозная колонна с треугольной решеткой
- •4.4. Конструирование и расчет оголовка колонн
- •4.4.1. Оголовок сплошной колонны
- •4.4.2. Оголовок сквозной колонны
- •4.5. Конструирование и расчет базы колонны
- •4.5.1. Определение размеров опорной плиты в плане
- •Расчетные сопротивления бетона Rb
- •4.5.2. Определение толщины опорной плиты
- •Коэффициенты 1 для расчета на изгиб плиты, опертой по четырем сторонам
- •Коэффициенты для расчета на изгиб плиты, опертой на три канта
- •4.5.3. Расчет траверсы
- •4.5.4. Расчет ребер усиления плиты
- •Глава 5
- •5.1. Общая характеристика и классификация ферм
- •5.2. Порядок расчета стропильных ферм
- •5.2.1. Определение нагрузок на ферму
- •5.2.2. Определение усилий в стержнях фермы
- •Расчетные усилия в стержнях фермы, кН (форма таблицы)
- •5.2.3. Определение расчетных длин и предельных гибкостей стержней фермы
- •Предельные гибкости сжатых элементов
- •Предельные гибкости растянутых элементов
- •Расчетные длины стержней ферм
- •5.2.4. Выбор типа сечений стержней фермы
- •Приближенные значения радиусов сечений элементов из уголков
- •Подбор сечений элементов фермы
- •Рекомендуемые толщины фасонок
- •Коэффициент влияния формы сечения η
- •5.2.6. Расчет и конструирование узлов фермы
- •Подбор сечений элементов строительной фермы. Материал – сталь с245,
- •Значения коэффициента α
- •Максимальные катеты швов kf, max у скруглений прокатных профилей
- •5.2.7. Сопряжение фермы с колонной
- •Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
- •5.3. Расчет и конструирование решетчатого прогона
- •Состав покрытия
- •Расчетные значения веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли
- •Глава 6
- •6.1. Рекомендации по выбору конструктивной и расчетной схемы каркаса
- •6.1.1. Разбивка сетки колонн
- •Предельные размеры температурных блоков зданий
- •6.1.2. Компоновка однопролетной рамы производственного здания
- •Справочные данные по мостовым кранам нормального режима работы** (для учебного проектирования)
- •Основные размеры элементов подкрановых балок
- •6.1.3. Компоновка связей каркаса
- •6.5. Связи покрытия
- •Глава 7
- •7.1. Расчетная схема рамы
- •7.2. Определение расхода стали на несущие конструкции каркаса
- •Нагрузки от конструкций и элементов покрытия на 1 м2 площади
- •7.2.1. Прогоны
- •Нагрузки на прогон от веса ограждающих конструкций покрытия
- •Расход стали на прогоны
- •7.2.2. Стропильные фермы
- •2. Треугольная ферма.
- •7.2.3. Подстропильные фермы
- •7.2.4. Подкрановые балки
- •7.2.5. Колонны каркаса
- •7.3. Нагрузки, действующие на поперечную раму
- •7.3.1. Постоянные нагрузки
- •7.3.2. Снеговая нагрузка
- •7.3.3. Нагрузки от мостовых кранов
- •7.3.4. Ветровая нагрузка
- •Нормативные значения ветрового давления wo
- •Коэффициенты k для типов местности
- •7.4. Назначение жесткостей элементов рамы
- •7.4.1. Определение жесткости сквозного ригеля
- •7.4.2. Определение жесткостей ступенчатой колонны
- •Расчетные усилия в левой колонне раздельно по каждому виду загружения, кН, кН·м
- •7.5. Статический расчет поперечной рамы
- •7.5.1. Определение расчетных усилий в колонне
- •7.5.2. Определение расчетных сочетаний усилий
- •Расчетные усилия при невыгодных сочетаниях нагрузок
- •7.5.3. Выбор расчетных комбинаций усилий для подбора сечений верхней и нижней частей колонны
- •Глава 8
- •8.1. Общие требования при проектировании конструкций
- •8.2. Исходные данные для расчета колонны
- •8.3. Компоновка сечения и расчет надкрановой части колонны
- •8.3.1. Определение расчетных длин надкрановой части колонны
- •Коэффициенты расчетной длины 1 и 2 для одноступенчатых колонн рам одноэтажных промышленных зданий
- •8.3.2. Подбор сечения колонны
- •8.3.3. Проверка устойчивости надкрановой части колонны
- •Коэффициенты φe для проверки устойчивости внецентренно-сжатых сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента
- •Коэффициенты φe для проверки устойчивости внецентренно-сжатых сквозных стержней в плоскости действия момента
- •Значения коэффициентов α и β
- •8.3.4. Проверка местной устойчивости элементов сплошной колонны
- •8.4. Компоновка сечения и расчет подкрановой части колонны
- •8.4.1. Определение расчетных длин подкрановой части колонны
- •8.4.2. Подбор сечения ветвей колонны
- •8.4.3. Проверка устойчивости подкрановой части колонны
- •8.5. Конструирование и расчет базы внецентренно-сжатой колонны
- •8.5.1. Общие требования к базам колонн
- •8.5.2. Определение размеров опорной плиты в плане
- •8.5.3. Определение толщины опорной плиты
- •8.5.4. Расчет траверсы
- •8.5.5. Расчет анкерных болтов и пластин
- •Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов Rba
- •Предельные усилия на растяжение одного фундаментного болта Fnр
- •8.5.6. Особенности расчета общей базы внецентренно-сжатой колонны
- •8.5.7. Расчет соединения надкрановой и подкрановой частей колонны
- •8.5.8. Прикрепление подкрановой консоли к колонне
- •Глава 9
- •9.1. Особенности работы подкрановых балок
- •9.2. Определение расчетных сил и усилий
- •Продолжение рис. 9.1
- •Расчетное значение поперечной силы от вертикальной нагрузки
- •9.3. Подбор сечения балки
- •Практические значения kw
- •Опорные реакции:
- •Расчетное значение нормативного изгибающего момента
- •9.4. Проверка прочности и устойчивости балки
- •Характеристики подкранового рельса по гост 4121-76*
- •9.5. Расчет соединения поясов подкрановой балки со стенкой
- •Формулы для расчета поясных соединений в составных балках
- •Глава 10
- •Введение
- •10.1. Сварные соединения
- •10.1.1. Сущность сварки
- •10.1.2. Способы сварки металлических конструкций
- •10.1.3. Ручная дуговая сварка плавящимся электродом
- •Размеры электродов
- •Диаметры электродов
- •10.1.4. Автоматическая сварка под слоем флюса
- •10.1.5. Механизированная сварка в среде углекислого газа
- •Технические характеристики полуавтомата пдг-516 с вду-506
- •Параметры режима двусторонней механизированной сварки
- •10.1.6. Термическое воздействие сварки на металл, сварочные напряжения и деформации
- •10.1.7. Мероприятия по уменьшению остаточных сварочных напряжений и деформаций
- •10.1.8. Основные дефекты сварных соединений
- •10.1.9. Дефекты в сварных швах
- •10.1.10. Классификация сварочных дефектов
- •Характерные дефекты и повреждения сварных соединений
- •Дефекты в сварных соединениях и причины их возникновения
- •10.1.11. Контроль качества сварных швов и соединений
- •10.1.12. Техника безопасности при электродуговых способах сварки
- •10.1.13. Виды сварных соединений
- •Виды сварных соединений
- •Допустимая наибольшая разность толщин деталей, свариваемых встык без скоса кромок
- •10.1.14. Классификация сварных швов
- •Минимальные катеты cварных швов
- •Виды стыковых швов в элементах стальных конструкций
- •10.1.15. Расчет и конструирование сварных соединений
- •10.1.15.1. Стыковые соединения
- •10.1.15.2. Нахлесточные соединения
- •Значения коэффициентов f и z
- •Максимальные катеты швов kf, max у скруглений прокатных профилей
- •10.1.15.3. Комбинированные соединения
- •10.1.15.4. Тавровые соединения
- •10.1.15.5. Прикрепление угловыми швами несимметричных профилей
- •Значения коэффициента α
- •10.1.15.6. Проектирование монтажного стыка сварной балки
- •10.1.15.7. Расчет сварного соединения на одновременное действие изгибающего момента м и перерезывающей силы q
- •10.2. Болтовые соединения
- •Диаметры отверстий болтов
- •10.2.1. Размещение болтов в соединении
- •Размещение болтов
- •10.2.2. Срезные соединения на болтах нормальной точности
- •Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
- •Расчетные сопротивления смятию Rвр элементов, соединяемых болтами
- •Площади сечения болтов согласно ст сэв 180-75,
- •Коэффициенты условий работы соединения
- •10.2.3. Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
- •Механические свойства высокопрочных болтов по гост 22356 – 77*
- •Коэффициенты трения и надежности h
- •2.4. Монтажный стык балки на высокопрочных болтах
- •Коэффициенты стыка стенки балок
- •Приложение 1
- •Исходные данные для статического расчета рамы по программе «Рама-1» (жесткое сопряжение ригеля с колоннами)
- •Приложение 2
- •Результаты статического расчета поперечной рамы одноэтажного однопролетного производственного здания
- •Обозначения: Мл, Nл, Qл – усилия в левой колонне; Мп, Nп, Qп – усилия в правой колонне. Приложение 3
- •Исходные данные для статического расчета рамы по программе «Рама-2» (вариант – шарнирное сопряжение ригеля с колоннами)
- •Приложение 4
- •9.3. Подбор сечения балки . . . . . . 286
- •Металлические конструкции
Приложение 1
Таблица П1
Исходные данные для статического расчета рамы по программе «Рама-1» (жесткое сопряжение ригеля с колоннами)
|
Показатели |
Размерность
|
Обозначение |
Расчетное значение | |
|
по тексту |
в программе | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Пролет рамы |
м |
L |
L |
30 |
|
Длина колонны |
м |
H |
H |
20,4 |
|
Длина надкрановой части колонны |
м |
Hв |
H1 |
6,3 |
|
Расстояние от верхнего пояса подкрановой балки до низа фермы |
м
|
Hв- Hб
|
H2
|
4,6 |
|
Расстояние между осями центров тяжести сечений подкрановой и надкрановой частей колонны |
м |
e |
Е1 |
0,275 |
|
Расстояние от центра тяжести сечения подкрановой части колонны до оси подкрановой балки |
м
|
ек |
Е2 |
0,625 |
|
Эксцентриситет опирания фермы по отношению к геометрической оси верхней части колонны |
м |
ер |
E3 |
0,35 |
|
Относительные значения жесткостей: – надкрановой части колонны; – подкрановой части колонны; – фермы |
кН·м2 кН·м2 кН·м2 |
EIв EIн EIр |
ЕIв EI1 EI2 |
1 5 18 |
|
Равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы от веса несущих и ограждающих конструкций покрытия |
кН/м |
q |
P |
20,77 |
|
Сосредоточенная нагрузка от веса надкрановой части колонны и стенового ограждения в пределах надкрановой части колонны и шатра |
кН |
Fв |
P1 |
208,49 |
|
Сосредоточенная нагрузка от веса подкрановой части колонны и стенового ограждения в пределах подкрановой части колонны |
кН |
Fн |
P2 |
266,7 |
|
Сосредоточенная нагрузка от веса комплекса подкрановой конструкции |
кН |
Gпб |
P3 |
88,6 |
|
Равномерно распределенная нагрузка на ригель от снега |
кН/м |
p |
S |
14,4 |
|
Максимальное давление кранов |
кН |
Dmax |
Dmax |
2109,98 |
|
Минимальное давление кранов |
кН |
Dmin |
Dmin |
681,6 |
|
Поперечная тормозная сила |
кН |
Т |
Т |
80,51 |
Окончание табл. П1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Ветровая сосредоточенная нагрузка вдоль ригеля с наветренной стороны |
кН |
W |
W1 |
15,54 |
|
Ветровая сосредоточенная нагрузка вдоль ригеля с заветренной стороны |
кН |
W ′ |
W2 |
11,66 |
|
Ветровая равномерно распределенная нагрузка на колонну с наветренной стороны |
кН/м |
qэ |
W11 |
3,31 |
|
Ветровая равномерно распределенная нагрузка на колонну с заветренной стороны |
кН/м |
qэ′ |
W21 |
2,48 |
Приложение 2
Таблица П2
Результаты статического расчета поперечной рамы одноэтажного однопролетного производственного здания
|
Усилие |
Номер сечения | ||||
|
1 – 1 |
2 – 2 |
3 – 3 |
4 – 4 |
5 – 5 | |
|
30; 20,4; 6,3; 4,6; 0,275; 0,625; 0,35; 1; 5; 18; 20,77; 208,49; 266,7; 88,6 | |||||
|
Матрица 1. Постоянная нагрузка | |||||
|
M |
198,9 |
– 16,2 |
– 177,2 |
– 211,1 |
– 273,3 |
|
N |
– 875,3 |
– 875,3 |
– 520,0 |
– 520,0 |
– 520,0 |
|
Q |
– 13,5 |
– 13,5 |
– 13,5 |
– 13,5 |
– 13,5 |
|
20,16 | |||||
|
Матрица 2. Снеговая нагрузка | |||||
|
M |
216,6 |
– 65,4 |
– 148,5 |
– 190,3 |
– 274,5 |
|
N |
– 604,8 |
– 604,8 |
– 604,8 |
– 604,8 |
– 604,8 |
|
Q |
– 18,3 |
– 18,3 |
– 18,3 |
– 18,3 |
– 18,3 |
|
2109,98; 681,6 | |||||
|
Матрица 3. Вертикальная крановая нагрузка (Dmax слева) | |||||
|
Mл |
– 31,1 |
– 905,2 |
413,6 |
308,2 |
23,0 |
|
Mп |
593,7 |
– 280,3 |
145,7 |
40,3 |
– 244,8 |
|
Nл |
– 2101,1 |
– 2101,1 |
8,9 |
8,9 |
8,9 |
|
Nп |
– 690,5 |
– 690,5 |
– 8,9 |
– 8,9 |
– 8,9 |
|
Qл |
– 62,0 |
– 62,0 |
– 62,0 |
– 62,0 |
– 62,0 |
|
Qп |
62,0 |
62,0 |
62,0 |
62,0 |
62,0 |
|
80,51 | |||||
|
Матрица 4. Горизонтальная крановая нагрузка на левую колонну (торможение слева направо) | |||||
|
Mл |
– 460,3 |
97,0 |
97,0 |
180,7 |
36,9 |
|
Mп |
451,2 |
10,1 |
10,1 |
– 43,0 |
– 186,9 |
|
Nл |
7,5 |
7,5 |
7,5 |
7,5 |
7,5 |
|
Nп |
– 7,5 |
– 7,5 |
– 7,5 |
– 7,5 |
– 7,5 |
|
Qл |
49,2 |
49,2 |
49,2 |
49,2 |
– 31,3 |
|
Qп |
31,3 |
31,3 |
31,3 |
31,3 |
31,3 |
|
15,54; 11,66; 3,31; 2,48 | |||||
|
Матрица 5. Ветровая нагрузка (ветер слева направо) | |||||
|
Mл |
– 718,6 |
44,4 |
44,4 |
91,9 |
172,6 |
|
Mп |
679,7 |
– 30,6 |
– 30,6 |
– 83,0 |
– 188,7 |
|
Nл |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
|
Nп |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
12,0 |
|
Qл |
77,5 |
30,8 |
30,8 |
25,2 |
9,9 |
|
Qп |
67,9 |
32,9 |
32,9 |
28,7 |
17,3 |