Рассмотрены основные вопросы проектирования металлических конструкций: материал и его работа под нагрузкой, соединения, основы конструирования и расчета элементов и конструктивных комплексов — каркасов производственных и гражданских зданий, листовых конструкций и высотных сооружений. Дана структура ценообразования металлических конструкций и методов определения их стоимости. Особое внимание уделено новым материалам: высокопрочным сталям и алюминиевым сплавам и конструкциям — предварительно-напряженным, трубчатым, бистальным висячим, пространственным и т. п.
Учебник предназначен для студентов инженерно-строительных вузов и факультетов, а также может служить пособием для инженеров и аспирантов при изучении и проектировании металлических конструкций.
Табл. 117, ил. 551.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие.........................-. . 3
Глава I. Введение....................... 5
§ 1. Краткая история развития, металлических конструкций в России и СССР 5
§ 2. Номенклатура и область применения металлических конструкций ... 17 § 3. Основные особенности металлических конструкций и предъявляемые
к ним требования..................... 22
§ 4. -Организация проектирования................. 25
Раздел пер вы и Элементы металлических конструкций
Глава П. Основные свойства и работа материалов, применяемых в строительных металлических конструкциях ............. 72 <
§ 1. Стали и алюминиевые сплавы................. 27
1. Стали.......................... 27
2. Алюминиевые сплавы................... 38
§ 2. Работа стали под нагрузкой................. 40
Глава III. Основы расчета металлических конструкций......... 56 ^
§ 1. Основные положения расчета металлических конструкции ..... 56
1. Основные положения метода расчета по предельным состояниям ... 56
2. Нагрузки и воздействия.................. 58
3. Нормативные и расчетные сопротивления............ 62
4. Коэффициенты условий работы конструкций.......... 64
§ 2. Предельные состояния металлических конструкций и определение усилий в их элементах ..................... 65
§ 3. Работа под нагрузкой и расчет элементов конструкций...... . 67
1. Виды напряжений и их учет при расчете элементов конструкций ... 67
2. Условие пластичности. Учет развития пластических деформаций при расчете конструкций ............... ..... 70
3. Предельное состояние и расчет растянутых элементов ....... 71
4. Предельные состояния и расчет изгибаемых элементов....... 71
5. Предельные состояния и расчет стержней, сжатых осевой силой . . 78
6. Предельные состояния и расчет внецентренно-растянутых и внецент-ренно-сжатых элементов ::::::............ 83
7. Кручение, расчет на кручение элементов конструкций ..*.... 90
8. Проверка местной устойчивости элементов . .%......... 92
9. Предельное состояние и расчет элементов металлических конструкций
при воздействии переменных нагрузок (проверка усталости) .... 97
Глава IV. Сортамент.................; . . . . 98
§ I. Общая характеристика профилей сортамента........... 98
§ 2. Сталь листовая...................... 99
§ 3. Уголковые профили.................... 99
§ 4. Швеллеры......................... 100
§ 5. Двутавры......................... 100
§ 6. Облегченные профили................... 102
§ 7. Трубы.......................... 102
§ 8. Гнутые профили...................... 102
§ 9. Различные прокатные профили, употребляемые в строительстве .... ЮЗ
§ 10. Профили из алюминиевых сплавов............... ЮЗ
Глава V. Сварные соединения................., 104
§ 1. Виды сварки и их характеристика............... 104 ••'-
§ 2. Типы сварных швов, соединения и их характеристика....... 106
1. Сварные швы...................... 106
2. Виды сварных соединений ................. 109
§ 3. Термическое влияние сварки на соединения........... ПО
1. Структура и химические изменения металла в зоне соединения . . . ПО
2. Температурные напряжения и деформации при сварке....... 113
§ 4. Работа и расчет сварных соединений............... 116
1. Работа и расчет стыковых швов............., . 117
5Э5
Стр.
2. Работа и расчет угловых швов . ;............. И°
3. Работа и расчет комбинированных соединений.......... 121
4. Особенности работы и расчета сварных соединений при действии вибрационных нагрузок..................... 122
§ 5. Конструктивные требования к сварным соединениям....... . 124
§ 6. Особенности сварки конструкций из алюминиевых сплавов..... 125
§ 7. Примеры расчета сварных соединений.............. 126
Глава VI. Болтовые и заклепочные соединения . v.......... 128
§ 1. Виды и общая характеристика болтовых и заклепочных соединений . . 128
1. Болтовые соединения................... 12°
2. Заклепочные соединения.................. 129
§ 2. Работа и расчет болтовых и заклепочных соединений на сдвиг при действии статической нагрузки ................. ^
§ 3. Другие виды работы и расчета болтовых и заклепочных соединений . . 136
1. Работа и расчет соединений на растяжение (отрыв головки) .... 136
2. Работа и расчет соединений на сдвиг при повторных нагрузках ... 137 § 4. Конструирование болтовых и заклепочных соединений....... 139
1. Типы болтовых и заклепочных соединений..........•' 13"
2. Размещение болтов и заклепок............... '41
§ 5. Особенности соединений конструкций из алюминиевых сплавов .... 142
§ 6. Примеры расчета болтов и заклепочных соединений........ 143
Глава VII. Балки и балочные конструкции ...,;*....... 145
..'!;§ 1. Общая характеристика балочных конструкций.......... 145
1. Типы балок...................... • 145
2. Компоновка балочных конструкций.............. '46
3. Настилы балочных клеток................. 148
§ 2. Прокатные балки..................... 152
1. Подбор сечения прокатных балок............... '52
2. Проверка несущей способности балок............. '52
3. Проверка жесткости балки................. 154
4. Учет пластической работы материала в неразрезных и заделанных балках 156 § 3. Компоновка и подбор сечения составных балок .......... 157
1. Высота балок...................... 157
2. Толщина стенки..................... 160
3. Поясные уголки клепаной балки............... 161
4. Горизонтальные листы поясов................ 161
5. Подбор сечения балок................... 163
6. Изменение сечения балки по длине.............. '65
§ 4. Проверка прочности, прогибов и устойчивости составных балок . . .168
1. Проверка прочности и прогиба балки............. 168
2. Проверка и обеспечение общей устойчивости балки........ 169
3. Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов балок ... 171 § 5. Проектирование конструкций составных балок.......... 181
1. Соединение поясов балки со стенкой.............. 181
2. Стыки балок .....................• . . 182
3. Опирания и сопряжения балок................ 188 .
§ 6. Бистальные балки..................... 193
§ 7. Особенности проектирования балок из алюминиевых сплавов .... 194
§ 8, Предварительно-напряженные балки.............. 195
Глава VIII. Колонны и стержни, работающие на центральное сжатие ... 199
§ 1. Общая характеристика.................w . 199
§ 2. Сплошные колонны.................... 200
§ 3. Сквозные колонны..................... 202
1. Типы сквозных колонн................... 202
2. Влияние оешеток на устойчивость стержня сквозной колонны .... 204 § 4. Выбор расчетной схемы и типы колонны............. 209
1. Выбор расчетной схемы.................. 209
2. Выбор типа сечения колонны................ 210
§ 5. Подбор сечения и конструктивное оформление стержня колонны ... 210
1. Сплошные колонны.................... 210
2. Сквозные колонны....................' 215 ^
§ 6. Базы колонн......... ............. 221
1. Типы и конструктивные особенности баз............ 221
2. Расчет и конструктивное оформление базы с траверсой и консольными ребрами...................... 222
Стр. 3. Расчет и конструктивное оформление базы при фрезерованном торце
стержня колонны..................... 226
§ 7. Оголовки колонн и сопряжение балок с колоннами........ 228
1. Типы сопряжений..................... 228
2. Конструирование и расчет оголовков колонн.......... 228
Глава IX. Фермы . . , ,................., , 230
, ,..!'. V., § 1. Область применения и системы ферм в строительных конструкциях , . 230
§ 2. Компоновка конструкций ферм................ 231
1. Очертание ферм.....•................ 231
2. Генеральные размеры ферм................. 232
3. Системы решеток ферм и их характеристики.......... 235
4. Панели ферм.......,............... 237
5. -Устойчивость ферм. Связи.................. 238
6. Унификация и модулирование геометрических размеров ферм .... 239
7. Строительный подъем................... 240
§ 3. Расчет и действительная работа ферм............. 241
1. Определение расчетной нагрузки......"......... 241
2. Определение усилий в стержнях ферм............. 242
3. Действительная работа ферм................ 243
§ 4. Расчетные длины сжатых стержней и предельные гибкости..... 245
1. Определение расчетной длины сжатых стержней......... 245
2. Предельные гибкости стержней............... 246
§ 5. Типы сечений стержней ферм................. 247
1. Стержни легких ферм................... 247
2. Стержни тяжелых ферм...........,...... 250
§ 6. Подбор сечений стержней легких ферм............. 252
1. Общие соображения.................... 252
2. Подбор сечений сжатых стержней............... 252
3. Подбор сечений растянутых стержней............. 253
4. Подбор сечений и стержней, работающих на внецентренное сжатие (продольную силу и изгиб)................. 253
5. Подбор сечений стержней по предельной гибкости........ 254
§ 7. Подбор сечений стержней тяжелых ферм............ 259
§ 8. Узлы легких ферм..................... 260
1. Узлы ферм из уголков . . . ................ 260
2. Узлы трубчатых ферм................... 267
3. Узлы ферм из гнутых профилей............... 271
§ 9. Оформление рабочего чертежа легких ферм (КМД)........ ^74
§ 10, Узлы тяжелых ферм...........,........ 274
1. Общие требования к конструированию узлов.........» 274
2. Узлы на болтах или на заклепках.............. 275
3. Узлы ферм на монтажной сварке............... *?•*
4. Узлы тяжелых трубчатых ферм................ 278
§11. Предварительно-напряженные фермы .."...,....... 278
1. Конструктивные решения и основы работы ферм......... 278
2. Основы расчета.....................• 281
Раздел второй Конструкции одноэтажных производственных зданий
Глава X. Основные вопросы проектирования конструкций производственных
зданий....................... • 285
§ 1. Общая характеристика каркасов производственных зданий . , . . . 285
§ 2. Основные требования, предъявляемые к каркасам производственных зданий 287
1. Эксплуатационные требования..........., • • . . 287
3. Экономические факторы ................... 289
Глава XI. Компоновка конструктивной схемы каркаса ......... 292
§ 1. Разбивка сетки колонн . ................... 293
§ 2. Системы покрытий..................... 295
§ 3. Компоновка поперечных рам...............•• 296
1. Схемы поперечных рам . . . •• •........, . . , i . . 296
2. Компоновка однопролетных рам...............296
3. Компоновка многопролетных рам ,..............300
§ 4. Связи..........................301
1. Связи между колоннами..............; . . . 302
2. Связи по покрытию . . . ; ..............j . 304
§ 5. Особые решения конструктивных схем каркасов..........309
Пример компоновки поперечной рамы производственного здания , , . , 313
СП-7
Стр.
Глава XII. Особенности расчета поперечных рам............ 314
§ 1. Расчетная схема рамы.................... 314
§ 2. Нагрузки, действующие на раму................ 316
1. Постоянные нагрузки................... 317
2. Снеговая нагрузка.................... 318
3. Нагрузка от мостовых кранов................ 318
4. Ветровая нагрузка.............,....... 321
5. Прочие нагрузки . . ................... 323
§ 3. Особенности статического расчета рам............. 323
1. Практические приемы расчета рам............... 324
2. Расчет рам с учетом пространственной работы конструкций .... 329
3. Проверка жесткости поперечных рам............. 334
4. Расчет рам на температурные воздействия............ 334
5. Определение расчетных усилий в элементах рамы........ 335
§ 4. Уточнение расчета рам на основе изучения их действительной работы . . 337
Пример расчета поперечной рамы производственного здания ..... 337
Глава XIII. Конструкции покрытия................ 347
§ 1. Конструкции кровли..................... 347
1. Покрытия по прогонам .......,.........• • 347
2. Беснрогонные покрытия.................. 350
§ 2. Прогоны......................... 351
1. Прогоны сплошного сечения..........,..,,.. 353
2. Сквозные прогоны.................... 354
§ 3. Стропильные и подстропильные фермы............. 354
1. Схемы ферм.......................•. 354
2. Особенности расчета.................... 357
3. Опорные узлы...................... 360
§ 4. Фонари . . . .::::::.............. 363
§ 5. Особенности расчета и конструирования связей по покрытию..... 367
Пример определения расчетных усилий в стропильной ферме...... 367
Глава XIV. Колонны...................... 372
§ 1. Типы колонн....................... 372
§ 2. Расчет и конструирование стержней колонн........... 374
1. Расчетные длины..................... 374
2. Сплошные колонны.................> .• 377
3. Сквозные колонны..................... 381
4. Раздельные колонны.................... 383
§ 3. Узлы колонн....................... 384
1. Оголовки колонн . .................... 384
2. Узлы колонн в местах опирания подкрановых балок, стыки ..... 384
3. Базы колонн....................... 387
§ 4. Особенности расчета и конструирования вертикальных связей между
колоннами........................ 393
Пример расчета ступенчатой колонны производственного здания .... 395
Глава XV. Подкрановые конструкции ............... 403
§ 1. Общие сведения . , . . ,................. 403
1. Характеристика подкрановых конструкций........... 41М
2. Нагрузки.......................• 405
§ 2. Сплошные подкрановые балки................. 4ио
1. Конструктивные решения ..."............... 406
2. Расчет подкрановых балок............... 408
§ 3. Сквозные подкрановые балки (фермы)............. 414
§ 4. Подкраново-подстропильные фермы .............. 417
§ 5. Другие виды подкрановых конструкций............. 419
§ 6. Узлы и детали подкрановых конструкций............ 421
1. Опорные узлы подкрановых балок............... 4-1
2. Стыки балок....................... 424
3. Крановые рельсы и их крепление к подкрановым балкам ...... т25
4. Упоры для кранов................... 427
Пример расчета подкрановой балки.............. 427
Глава XVI. Фахверк...................... 430 .
§ 1. Элементы стенового заполнения................ 430
§ 2. Стеновой фахверк.........>........... 430
§ 3. Проемы для окон и ворот . •................ 433
598
Цена: 300руб.
