
- •Введение
- •1.1. Общие сведения об инженерных конструкциях
- •1.2. Историческая справка. Вклад отечественных инженеров и ученых в теорию и практику инженерных конструкций
- •2. Материалы, применяемые для изготовления инженерных конструкций
- •2.1. Строительные стали и алюминиевые сплавы, их классификация
- •2.2. Механические свойства металлов
- •2.3. Сортамент металла
- •Контрольные вопросы
- •3. Основные положения расчета инженерных конструкций
- •3.1. Суть метода расчета по предельным состояниям
- •3.2. Нагрузки и воздействия
- •Сочетания нагрузок
- •3.3. Нормативные и расчетные сопротивления материалов
- •Контрольные вопросы
- •4. Расчет элементов металлических конструкций
- •4.1. Основные положения расчета
- •4.2. Расчет центрально-растянутых элементов
- •4.3. Расчет центрально-сжатых элементов
- •4.4.Расчет изгибаемых элементов
- •4.5. Расчет внецентренно - сжатых элементов
- •Контрольные вопросы
- •5. Соединения в металлических конструкциях
- •5.1.Сварные соединения
- •5.1.1. Сварка в строительстве
- •5.1.2. Виды сварки
- •5.1.3. Виды сварных швов и соединений
- •5.1.4. Расчет стыковых и угловых швов
- •5.2. Заклепочные и болтовые соединения
- •5.2.1. Общие сведения о заклепочных и болтовых соединениях
- •5.2.2. Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений
- •Контрольные вопросы
- •6. Основы проектирования балок и балочных клеток
- •6.1.Назначение балок, их типы и область применения
- •6.2. Основы проектирования балочных клеток
- •6.3. Основные положения расчета балок
- •6.4. Расчет балок
- •Расчет поясных соединений
- •7. Колонны и стойки
- •7.1. Типы колонн и стоек
- •7.2. Расчет колонн
- •7.3. Типы и конструкции оголовков и баз колонн
- •Контрольные вопросы.
- •8. Проектирование ферм гражданских и общественных зданий
- •8.1. Назначение и основные группы ферм
- •8.2. Стропильные фермы и их типы
- •8.3. Определение генеральных размеров ферм
- •8.4. Элементы кровельного покрытия по металлическим фермам
- •8.5. Основы расчета стропильных ферм
- •8.6. Общие принципы конструирования ферм
- •Контрольные вопросы
- •9. Стальные каркасы зданий средней и малой этажности
- •9.1. Область применения стальных каркасов
- •9.2. Каркасы производственных зданий
- •9.3. Легкие металлические конструкции зданий
- •Контрольные вопросы
- •10. Стальные каркасы высотных зданий
- •10.1. Назначение и системы стальных каркасов
- •10.2. Рамная, связевая и рамно-связевая системы
- •10.3. Каркасно - ствольная и коробчато-ствольная системы
- •10.4. Стальные каркасы сверхвысотных зданий
- •10.5. Основы компоновки, конструирования и расчета стальных каркасов
- •10.6. Противопожарная защита стальных каркасов
- •Контрольные вопросы
- •11. Конструкции большепролетных покрытий
- •11.1. Область применения и классификация большепролетных покрытий
- •11.2. Балочные конструкции покрытия
- •11.3. Рамные конструкции
- •11.4. Арочные покрытия
- •11.5. Купола
- •11.6. Структурные и перекрестно-балочные системы покрытий
- •Контрольные вопросы
- •12. Висячие покрытия
- •12.1. Общая характеристика висячих покрытий
- •12.2. Конструктивные элементы висячих покрытий
- •12.3. Основы расчета висячих покрытий и способы уменьшения их деформативности
- •12.4. Конструктивные решения висячих покрытий
- •12.4.1. Конструктивные решения однопоясных покрытий
- •12.4.2. Конструктивные решения двухпоясных покрытий
- •12.4.3. Конструктивные решения седловидных шатровых покрытий
- •12.4.4. Конструктивные решения вантовых и висячих комбинированных покрытий
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
8.6. Общие принципы конструирования ферм
Конструирование ферм является сложной и ответственной работой, требующей донести выполнения чертежей и строгого соблюдения масштабов элементов.
Общие принципы конструирования ферм могут быть разделены на следующие последовательные операции:
1. Вычерчивается геометрическая схема фермы в осевых линиях, со строгим пересечением осей элементов конструкций в узлах (без каких-либо эксцентриситетов).
2. Вычисляются геометрические длины элементов фермы с точностью до одного миллиметра.
3. На геометрическую схему наносят контурные линии подобранных сечений стержней. При этом:
- в сварных фермах осевые линии совмещаются с линиями центров тяжести сечений элементов;
- в клепаных фермах - осевые линии совмещаются с линиями рисок сечений, на которых размещаются заклепки.
4. Элементы решетки сварных ферм в узлах не доводятся до поясов на расстояние не менее 50 мм.
5. Очертания фасонок должны быть простыми, в виде прямоугольников или трапеций. Желательно, чтобы грани были параллельными, а число резов минимальным.
6. Размеры фасонок устанавливаются в зависимости от необходимых длин и размещения сварных швов в элементах решетки, определяемых величиной действующих в стержнях усилий.
7. Толщины фасонок обычно назначаются в соответствии с расчетным усилием в раскосах. Чем усилия больше, тем толще фасонки. Обычно в стропильных фермах фасонки принимаются толщиной от 8 до 14 мм (например, при усилии в раскосе менее N = 200 кН - толщина фасонки принимается t = 8 мм; при N = 450 кН t =10 мм; при N -450...730 кН t =12 мм; при N = 750... 1150 кН t =14 мм).
8. Парные сечения, например, состоящие из 2-х уголков соединяются прокладками. Расстояние между осями 2-х прокладок в сжатых элементах должно быть не более 40 i, где i - радиус инерции одного уголка относительно оси параллельной оси прокладки. Для растянутых элементов - не более 80 i.
На рис.8.13 показаны некоторые узлы легких металлических ферм.
Контрольные вопросы
Что такое фермы, как они классифицируются?
Перечислите типы решеток ферм.
Что такое генеральные размеры ферм?
Как обеспечить устойчивость фермы в ее плоскости и из плоскости?
Каково назначение связей в зданиях, как и где они устанавливаются?
Перечислите нагрузки, действующие на стропильные фермы.
Как назначается расчетная длина сжатых стержней?
Как подбираются площади сечения сжатых и растянутых стержней фермы?
Как конструируются и рассчитываются узлы легких ферм?
Назовите конструктивные особенности покрытий зданий по стропильным фермам.
9. Стальные каркасы зданий средней и малой этажности
9.1. Область применения стальных каркасов
В гражданских зданиях средней и малой этажности из-за небольших размеров конструкций и действующих нагрузок выгоднее вместо стали использовать железобетон. Стальные конструкции в таких зданиях целесообразно применять в зданиях общественного назначения - уникальных театральных зданиях с большими открытыми фойе без внутренних колонн и несущих стен, санаторно-курортных зданиях, строящихся в стесненных рельефных условиях, гражданских зданиях специального назначения (торговые центры, музеи) со специфическими объемно - планировочными решениями, мемориальных комплексах.
В производственных зданиях промышленного назначения - одноэтажных отапливаемых зданиях, зданиях и сооружениях объектов добычи и транспортирования нефти и газа, зданиях основных производств с применением типовых легких конструкций комплексной поставки.
В производственных зданиях сельскохозяйственного назначения (с влажностью воздуха до 75%).