10956

А. И. Колесов

ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Стальные конструкции

Учебное пособие

Нижний Новгород

2020

ББК 38.5

К 60

УДК 624.014

Печатается в авторской редакции

Рецензенты:

А. К. Ломунов – д-р физ-мат. наук, профессор, гл. научн. отрудник НИИ Механики (ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский госу - дарственный ун-т им. Н. И. Лобачевского»

А. И. Никонов – директор ООО»НХС-Инвестстрой»

Колесов А. И. Основы строительных конструкций. Стальные конструкции: [Текст]: учеб. пособие / А. И. Колесов; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т. –

Н.Новгород: ННГАСУ, 2020. – 155 с. ISBN 978-5-528-00420-4

Является первичным учебным пособием кафедры СК для изучения студентами направления Строительство и основой для понимания учебной дисциплины Архитек- тура зданий и сооружений.

Изложены конструктивные виды различных строительных конструкций карка- сов и покрытий зданий и сооружений, обеспечивающие необходимое понимание сту- дентами 2-го курса архитектурно-конструктивных решений.

Приведены сведения о требованиях к сталям и их выбору по действующим нор- мам, основы работы и расчета соединений на болтах и сварке элементов стальных кон- струкций; основы понимания предельных состояний стальных конструкций и их расче- тов при различном НДС.

Предназначено для студентов 2-го курса направления «Строительство» всех профилей, изучаемых в ННГАСУ.

3

1.6.Основные принципы расчетов стальных строительных конструкций по предельным состояниям…………………………………………………………….. 103

1.7.Основы работы, расчета и проектирования соединений стальных кон- струкций 107

………………………………………………………………………………...

1.8. Общее представление общей и местной устойчивости стальных конструк-

ций и их элементов………………………………………………………………….. 132

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к выполнению практических занятий…………….…………… 148

УПРАЖНЕНИЕ №1…………………………………………………………………. 148 УПРАЖНЕНИЕ №2…………………………………………………………………. 150 УПРАЖНЕНИЕ №3…………………………………………………………………. 152 Список литературы………………….……………………………………………….. 154

4

1.СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

1.1.Основные требования

Современное строительство с применением стальных конструкций – это поточ- ный механизированный процесс сборки (изготовления) и монтажа каркасов зданий и сооружений из готовых деталей, изготовленных в условиях специализированных заво- дов металлоконструкций.

Основные требования: монтаж каркаса индустриальными методами, обеспече- ние прочности и жесткости каркаса, морозостойкости конструкций, их долговечно- сти.

Стальные конструкции должны обеспечивать гармоничное соответствие архи- тектурных и конструктивных решений функциональному назначению: технической эс- тетике в оформлении интерьера здания и отдельных его помещений; выбор формы; расположение; членение конструктивных элементов; выбор материалов и т.д.

Важнейшим требованием к стальным конструкциям является их экономичность изготовления и эксплуатации. Это основано на целесообразном использовании свойств стали, рациональном ее расходовании при изготовлении на заводах и при строитель- стве, на затратах транспортных средств для перевозки, на эксплуатационных затратах.

1.2. Основные виды стальных конструкций для зданий и сооружений

Стальные конструкции, применяемые в каркасах зданий и сооружений подраз- деляются на следующие виды, обозначенные ниже.

Плоские:

– балки, прокатные и сварные для перекрытий этажей:

Рис.1. Балочная клетка простого типа (монтажная схема)

5

Рис.2. Балочная клетка нормального типа (монтажная схема)

Рис.3. Балочная клетка усложненного типа (монтажная схема) ГБ-1р - главные балки первого рода ГБ-2р - главные балки второго рода

6

Рис.4. Поперечное сечение сварной двутавровой балки

сдвумя осями симметрии

–балки, прокатные и сварные для покрытий по фермам (например, прогоны несущей кровли):

Рис. 5. Типы сечений сплошных прогонов кровли:

а) прокатный швеллер; б) прокатный двутавр; в) гнутый швеллер типа ПН; г) то же типа ПС; д) перфорированный двутавр

7

Рис. 6. Схема кровельных прогонов, усиленных тяжами в середине пролетов в плоскости ската

– фермы (стропильные) в покрытиях зданий в системе поперечных рам и без них:

Рис. 7. Геометрические параметры легкой стальной фермы

8

д) арочно-балочные трехпролетные

е) полигональные с ездовым нижним поясом Рис. 8, а-е). Виды геометрических схем легких балочных стальных ферм

Рис. 8, ж). Рамные легкие фермы

9

в) с ромбической решеткой Рис. 9, а-в). Виды (типы) легких ферм по системе решеток