Содержание дисциплины
Раздел 1
1.1. Введение. Краткий исторический обзор развития металлических конструкций и сварки. Области применения металлических конструкций и их номенклатура. Достоинства и недостатки металлических конструкций.
1.2. Материал металлических конструкций. Структура и химический состав стали. Термообработка и старение стали. Понятие о малоуглеродистых сталях обыкновенного качества и низколегированных сталях. Особенности алюминиевых сплавов.
1.3. Работа стали на однократное растяжение. Диаграмма работы стали “напряжения- деформации”. Пластичность стали. Влияние температуры, скорости нагружения, многократности нагружения на работу стали при растяжении (понятие о наклепе стали).
1.4. Вязкое и хрупкое разрушение стали. Признаки, отличающие один вид разрушения от другого. Факторы хрупкого разрушения. Концентрация напряжений как фактор хрупкого разрушения. Ударная вязкость стали. Явление усталости стали. Факторы, способствующие снижению усталостной прочности.
1.5. Сортамент стальных и алюминиевых профилей. Группы сталей. Условия назначения стали для строительных конструкций. Структура стоимости металлических конструкций.
1.6.Понятия о предельном состоянии металлических строительных конструкциях. Группы предельных состояний. Расчетные коэффициенты γm, γс, γn в методике расчета строительных конструкций по предельным состояниям. Понятие о нормативном и расчетном сопротивлениях стали. Назначение класса прочности стали для металлических конструкций. Нагрузки и воздействия, их классификация. Сочетания нагрузок. Коэффициенты надежности γf для разных нагрузок. Использование компьютерных программ для расчета металлических конструкций.
Раздел 2
2.1. Соединения. Виды соединений, достоинства и недостатки каждого из них. Болтовые соединения. Типы болтов и болтовых соединений. Основные подходы к расчету болтовых соединений на обычных болтах. Соединения на высокопрочных болтах. Особенности создания и работы сдвигоустойчивого фрикционного болтового соединения.
2.2. Виды сварки для сварных соединений строительных конструкций и их характеристика. Классификация сварных швов и сварных соединений. Особенности работы и расчет стыковых сварных соединений. Особенности работы и расчет соединений с фланговыми и лобовыми угловыми сварными швами.
Классификация металлических балок. Особенности работы стальных балок на изгиб. Понятие о шарнире пластичности. Понятие об общей устойчивости балок. Мероприятия по обеспечению общей устойчивости балок. Подбор сечения прокатных балок. Назначение генеральных размеров составных балок. Подбор сечения составных балок. Основные принципы компоновки сечения. Проверка прочности, общей устойчивости балки, ее прогиба и местной устойчивости стенки составной балки. Назначение ребер жесткости и мероприятия по повышению местной устойчивости стенки составной балки. Изменение сечения составных балок. Опорные части прокатных и составных балок. Компоновочных схемы балочных клеток. Узлы сопряжения балок.
2.4.Центрально-сжатые колонны, особенности их работы. Типы сечений центрально-сжатых колонн. Работа стальных стержней на центральное сжатие. Понятие о критической силе и расчетной длине центрально-сжатого стержня. Условие равноустойчивости. Алгоритм подбора сечения сплошностенчатой центрально-сжатой колонны. Алгоритм подбора сечения сквозной центрально-сжатой колонны с планками. Конструирование и особенности расчета оголовков колонн. Типы опорных частей центрально-сжатых колонн. Алгоритм расчета базы колонны для шарнирного опирания колонн на фундамент.
2.5. Стальные фермы. Классификация, очертания ферм, типы решеток. Типы сечений стержней ферм легкого типа. Генеральные размеры ферм. Алгоритм расчета ферм легкого типа. Методы определения усилий в стержнях, определение расчетных длин и подбор сечений растянутых и сжатых стержней ферм. Правила конструирования узлов ферм. Примеры узлов ферм легкого типа со стержнями из прокатных уголков и трубчатого сечения.