269

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Д.А. Байков

СПЕЦВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА МК

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным занятиям и по выполнению РГР по дисциплине «Спецвопро-

сы проектирования и расчета МК» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 624.014 (075.8)

Байков Д.А. Спецвопросы проектирования и расчета МК. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / Д.А. Байков; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 7 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-R)

Приведены рекомендации по подготовке к лекционным занятиям и по выполнению РГР по дисциплине «Спецвопросы проектирования и расчета МК» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство. Определена цель изучения дисциплины. Рассмотрены сущность и особенности методики проведения занятий. Приведены примеры вопросов для аттестации. Рекомендована литература для более глубокого изучения дисциплины.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным занятиям и выполнению РГР по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство.

3

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины «Спецвопросы проектирования и расчета мк» являются подготовка специалистов, уровень знаний и умений которых соответствует квалификации «бакалавр» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.

Задачи дисциплины:

-выработка понимания основ работы элементов предварительно напряженных и висячих металлических конструкций, зданий и сооружений;

-знание принципов рационального проектирования предварительно напряженных и висячих металлических конструкций с учетом требований изготовления, монтажа, эксплуатационной надежности на основе технико-экономического анализа;

-формирование навыков конструирования и расчета для решения конкретных инженерных задач с использованием норм проектирования, стандартов, справочников, средств автоматизированного проектирования

Содержание лекционного курса

Тема 1 Предварительно напряженные МК

1.1Основные критерии выгодности ПН МК

1.2Основные способы создания ПН МК

1.3Стропильные фермы по типу «арка с затяжкой»

Особенности расчетной схемы, способы задания предварительного натяжения, порядок расчета пнф (1 способ) по предельным состояниям первой группы, основы расчета по предельным состояниям второй группы, основы конструирование и расчета анкерного узла

1.4Материалы и конструкции затяжек и анкерных устройств

1.5Основы расчета предварительно напряженных ферм с затяжками в пределах отдельных стержней. Пример расчета.

1.6Балки предварительно напряженные затяжками. Пример расчета.

Тема 2 Висячие системы

2.1Основные идеи висячих систем

2.2Достоинства и недостатки

2.3Классификация висячих систем. Примеры зданий.

2.4Материалы конструкций

2.5Основы расчета гибкой нити при постоянной нагрузке

2.6Уравнение гибкой нити. Общий случай.

2.7Уравнение гибкой нити в перемещениях.

2.8Основы расчета однопоясных висячих покрытий

2.9Основы расчета двухпоясных висячих поерытий

Содержание расчетно графической работы

Каждому студенту выдается индивидуальное задание. На консультациях даются поясне-ния и примеры оформления текстовой и графической части работы Работа состоит из двух частей

Первая часть «Конструирование и расчет предварительно напряженной фермы»

4

1.Исходные данные: Тип покрытия, его вес.

Параметры фермы: пролет, высота, шаг, уклон поясов. Район строительства Класс ответственности здания

2.Выбор марки стали фермы и типа каната для затяжки

3.Компоновка геометрической схемы фермы, проектирование схемы связей по покрытию.

4.Сбор нагрузок: с.в. покрытия, снеговая нагрузка.

5.Компоновка расчетной схемы фермы

6.Статический расчет фермы в ППК SCAD

7.Определение площади поперечного сечения критических стержней в первом приближение

8.Определение максимального усилия в затяжке

9.Подбор сечения затяжки в первом приближении

10.Определение усилий во всех стержнях фермы и подбор их сечений (первое приближение)

11.Определяется минимальное усилие предварительного натяжения затяжки

12.Проверяется устойчивость критического стержня на стадии предварительного натяжения

13.Уточняется сечение затяжки

14.Выполняется расчет фермы по второй группе предельных состояний

15.Проектируется анкерный узел

Вторая часть «Расчет несущей нити однопоясного висячего покрытия»

1.Исходные данные Длина и ширина здания, шаг несущих нитей

Снеговая, ветровая нагрузка, а также нагрузка от покрытия Начальные стрелки провеса покрытия Допустимые прогибы Материал несущих нитей

2.Определяется обеспечение прочности покрытия при его полном загружении

3.Проверяется жесткость системы при действии снеговой нагрузки Выполняется проверка системы на деформативность при действии ветровой нагрузки

Содержание графической части:

Отдельная графическая часть не предусмотрена. Все графические материалы компонуются по ходу выполнения расчетной записки.

Типовые контрольные вопросы для оценки знаний, умений, навыков

1Основные критерии выгодности предварительного напряжения в металлических конструкциях.

2Вклад В.Г.Шухова в развитие висячих покрытий.

3Способ создания предварительного напряжения затяжкой в стальных балках.

4Основные достоинства и недостатки висячих покрытий.

5Особенности создания предварительного напряжения затяжками в стальных фер-

мах.

6Примеры конструктивных схем однопоясных висячих покрытий круглого плана без центральной стойки с гибкими нитями.

7Основы способа предварительного напряжения в неразрезных стальных балках регулированием положения опор. Достоинства и недостатки.

5

8Примеры конструктивных схем однопоясных висячих покрытий прямоугольного плана. Достоинства и недостатки.

9Основы способа предварительного напряжения стальных балок путем предварительного выгиба составляющих балку элементов.

10Примеры конструктивных схем однопоясных висячих покрытий шатрового круглого плана. Достоинства и недостатки.

11Основы способа предварительного напряжения стальных балок путем нагрева составляющих балку элементов.

12Примеры конструктивных схем висячих покрытий с изгибно-жесткими нитями. Достоинства и недостатки.

13.Основные преимущества и схемы многоступенчатого предварительного напряжения стальных стропильных ферм покрытий или балок перекрытий.

14.Примеры конструктивных схем двухпоясных висячих покрытий круглого плана положи-тельной Гауссовой кривизны без центральной стойки. Достоинства и недостатки.

15Алгоритм расчета предварительно напряженной фермы типа «арка с затяжкой» по способу «предварительное напряжение → нагружение всей внешней нагрузкой» по I предельному состоянию.

16Примеры конструктивных схем двухпоясных висячих покрытий круглого плана отрицательной Гауссовой кривизны без центральной стойки. Достоинства и недостатки.

17Алгоритм расчета предварительно напряженной фермы типа «арка с затяжкой» по способу «предварительное напряжение → нагружение всей внешней нагрузкой» по II предельному состоянию.

18Конструктивные схемы двухпоясных висячих покрытий круглого плана без центральной стойки с пересекающимися нитями. Достоинства и недостатки.

19.Основы конструирования и расчета анкерного узла крепления затяжек к стропильной ферме типа «арка с затяжкой».

20.Особенности конструктивной схемы двухпоясного висячего покрытия Рэлейарены. Достоинства и недостатки.

6

Рекомендуемая литература

1.Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: учеб. для строит. вузов / под ред. В. В. Горева. – Москва : Высш. шк., 1997. – 527 с. : ил.

2.СП 16.13330 – 2011. Стальные конструкции : актуализир. ред. СНиП II-23-81* : утв. 27.12.10 : введ. в д. 20.05.2011 / Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред.

– Москва : ЦПП, 2011. – 172 с. : ил.

3.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия : актуализир. ред. СНиП 2.01.07–85* /

Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред. – Москва : ЦПП, 2011. – 78 с.

4.Металлические конструкции : учеб. для студентов высш. учеб. заведений / Ю.И. Кудишин [и др.]. – Москва : Академия, 2007. – 688 с.

5.1 В.С. Карпиловский, Э.З. Криксунов, А.А. Маляренко, А.В, Перельмутер, М.А. Перельмутер, Вычислительный компекс SCAD – М.: Издательство СКАД СОФТ, 2007.– 609 с.

6.Лихтарников Я.М., Ладыженский Д.В. Расчет стальных конструкций. Справочное пособие. – Киев: Будивельник, 1984.

7.Беленя Е.И.,Балдин В.А. Металлические конструкции. Общий курс. – М.: Стройиз-

дат, 1986.

8.Бирюлев В.В., Кошкин И.И. Проектирование металлических конструкций. Специальный курс. – Л.: Стройиздат,1990.

7

Байков Дмитрий Анатольевич

СПЕЦВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА МК

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным занятиям и по выполнению РГР по дисциплине «Спецвопро-

сы проектирования и расчета МК» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru