Министерство образования и науки украины

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

КАФЕДРА: МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

«Металлические конструкции»

Учебное пособие

по дисциплине: «Инженерные конструкции» для студентов дневной и заочной формы направление «Градостроительство» специализация 7.120.102.01 «Ландшафтная архитектура» и 7.120.102.02 «Архитектура рекреационных зданий и комплексов»

Утверждено

на заседании кафедры

Металлических и деревянных

конструкций

Протокол №__________

«____» ______________2009 г

Рекомендовано к печати

Ученым Советом АСФ НАПКС

Протокол №__________

«____» ______________2009 г

Симферополь,2009

Учебное пособие «Металлические конструкции» по дисциплине «Инженерные конструкции» для студентов дневной и заочной формы обучения направление «Градостроительство» специализация 7.120.102.01 «Ландшафтная архитектура» и 7.120.102.02 «Архитектура рекреационных зданий и комплексов» / сост. В.М. Сребняк, В.П. Синцов, Г.А. Ажермачев – Симферополь: НАПКС, 2009

Составители:

доцент кафедры «М и ДК», к.т.н. Виктор Моисеевич Сребняк

доцент кафедры «М и ДК», к.т.н. Владимир Петрович Синцов

профессор кафедры «М и ДК», к.т.н. Геннадий Арсентьевич Ажермачев

Рецензенты:

профессор кафедры МИСС», д.т.н. Владимир Трофимович Чемодуров

доцент кафедры «М и ДК», к.т.н. Владимир Алексеевич Митрофанов

ст. преподаватель кафедры «АЗИГМ», Юрий Егорович Булавинцев

Утверждено

на заседании кафедры

Металлических и деревянных

конструкций

Протокол №_________

«____» ______________2009 г

Рекомендовано к печати

Ученым Советом АСФ НАПКС

Протокол № _________

«____» ______________2009 г

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1.1. Общие сведения об инженерных конструкциях 5

1.2. Историческая справка. Вклад отечественных инженеров и ученых в теорию и практику инженерных конструкций 7

2. Материалы, применяемые для изготовления инженерных конструкций 14

2.1. Строительные стали и алюминиевые сплавы, их классификация 14

2.2. Механические свойства металлов 16

2.3. Сортамент металла 17

Контрольные вопросы 20

3. Основные положения расчета инженерных конструкций 20

3.1. Суть метода расчета по предельным состояниям 20

3.2. Нагрузки и воздействия 21

3.3. Нормативные и расчетные сопротивления материалов 26

Контрольные вопросы 27

4. Расчет элементов металлических конструкций 27

4.1. Основные положения расчета 27

4.2. Расчет центрально-растянутых элементов 28

4.3. Расчет центрально-сжатых элементов 29

4.4.Расчет изгибаемых элементов 30

4.5. Расчет внецентренно - сжатых элементов 33

Контрольные вопросы 34

5. Соединения в металлических конструкциях 35

5.1.Сварные соединения 35

5.1.1. Сварка в строительстве 35

5.1.2. Виды сварки 37

5.1.3. Виды сварных швов и соединений 38

5.1.4. Расчет стыковых и угловых швов 39

5.2. Заклепочные и болтовые соединения 41

5.2.1. Общие сведения о заклепочных и болтовых соединениях 41

5.2.2. Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений 43

Контрольные вопросы 45

6. Основы проектирования балок и балочных клеток 46

6.1.Назначение балок, их типы и область применения 46

6.2. Основы проектирования балочных клеток 47

6.3. Основные положения расчета балок 51

6.4. Расчет балок 53

7. Колонны и стойки 59

7.1. Типы колонн и стоек 59

7.2. Расчет колонн 60

7.3. Типы и конструкции оголовков и баз колонн 65

Контрольные вопросы. 66

8. Проектирование ферм гражданских и общественных зданий 69

8.1. Назначение и основные группы ферм 69

8.2. Стропильные фермы и их типы 71

8.3. Определение генеральных размеров ферм 74

8.4. Элементы кровельного покрытия по металлическим фермам 74

8.5. Основы расчета стропильных ферм 76

8.6. Общие принципы конструирования ферм 82

Контрольные вопросы 83

9. Стальные каркасы зданий средней и малой этажности 85

9.1. Область применения стальных каркасов 85

9.2. Каркасы производственных зданий 85

9.3. Легкие металлические конструкции зданий 90

Контрольные вопросы 90

10. Стальные каркасы высотных зданий 91

10.1. Назначение и системы стальных каркасов 91

10.2. Рамная, связевая и рамно-связевая системы 91

10.3. Каркасно - ствольная и коробчато-ствольная системы 95

10.4. Стальные каркасы сверхвысотных зданий 96

10.5. Основы компоновки, конструирования и расчета стальных каркасов 96

10.6. Противопожарная защита стальных каркасов 98

Контрольные вопросы 98

11. Конструкции большепролетных покрытий 101

11.1. Область применения и классификация большепролетных покрытий 101

11.2. Балочные конструкции покрытия 102

11.3. Рамные конструкции 104

11.4. Арочные покрытия 106

11.5. Купола 111

11.6. Структурные и перекрестно-балочные системы покрытий 113

Контрольные вопросы 118

12. Висячие покрытия 119

12.1. Общая характеристика висячих покрытий 119

12.2. Конструктивные элементы висячих покрытий 120

12.3. Основы расчета висячих покрытий и способы уменьшения их деформативности 124

12.4. Конструктивные решения висячих покрытий 127

12.4.1. Конструктивные решения однопоясных покрытий 127

12.4.2. Конструктивные решения двухпоясных покрытий 128

12.4.3. Конструктивные решения седловидных шатровых покрытий 135

12.4.4. Конструктивные решения вантовых и висячих комбинированных покрытий 135

Контрольные вопросы 142

Список литературы 143