- •1. Область применения и номенклатура металлических конструкций.
- •2. Конструктивные схемы колонн, типы сечений
- •3. Конструирование стержня колонны при центральном сжатии.
- •4. Достоинства и недостатки металлических конструкций.
- •5. Соединение поясов металлических балок со стенками.
- •6. Нагрузки, действующие на подкрановые конструкции
- •7. Требования, предъявляемые к металлическим конструкциям.
- •8. Расчет листового настила балочной клетки.
- •9. Виды и конструктивные решения сечений подкрановых балок
- •10. Расчет металлических конструкций по допускаемым напряжениям.
- •11. Опорные узлы подкрановых балок
- •12. Конструирование металлических балок с изменением сечения по длине балки.
- •13. Расчет металлических конструкций по предельным состояниям.
- •14. Определение расчетных усилий в элементах фермы.
- •16. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок и их сочетаний.
- •17. Особенности расчета подкрановых балок
- •18. Конструирование подкрановых балок.
- •19. Материалы, применяемые в металлических конструкциях.
- •К определению механических характеристик металла:
- •20. Конструктивные схемы связей.
- •Связи между колоннами
- •Связи по покрытию
- •21. Покрытия по прогонам.
- •22. Наклеп и старение стали.
- •Диаграммы деформирования стали при повторном нагружении:
- •23. Расчет стыковых сварных соединений.
- •24. Особенности расчета стропильных ферм.
- •25. Работа стали на растяжение. Диаграмма растяжения стали.
- •26. Определение площади сечения элементов металлических ферм и подбор сечения по сортаменту.
- •29. Расчет и конструирование стержня решетчатых колонн.
- •30. Конструирование базы решетчатых колонн.
- •32. Расчет и конструирование стержня сплошных колонн при внецентренном сжатии.
- •33. Конструирование базы колонны сплошного сечения при внецентренном сжатии.
- •34. Влияние температуры на механические свойства стали. Усталость металла.
- •35. Расчет на прочность по предельному состоянию стальных изгибаемых балок при одновременном действии моментов и поперечных сил.
- •36. Конструирование и расчет болтовых соединений.
- •37. Работа стали на сжатие. Проблема устойчивости.
- •38. Расчет внецентренно -сжатых и сжато-изогнутых металлических стержней.
- •39. Конструирование сжатых элементов металлических ферм.
- •40. Сварные соединения. Виды сварки. Общие характеристики.
- •41. Расчет сварных соединений при действии моментов.
- •42. Конструирование стыков разрезных балок.
- •43. Компоновка поперечной рамы, выбор конструктивной схемы.
- •44. Общие сведения и расчет болтовых и заклепочных соединений.
- •45. Конструирование узлов металлических ферм (узел сопряжения элементов решетки).
- •Тяжелые фермы
- •46. Узел крепления подкрановых балок к колонне.
- •47. Типовых схемы стропильных ферм.
- •48. Укрупнительный стык отправочных элементов стропильной фермы.
- •49. Расчетная длина сжатых стержней стропильных ферм.
- •50. Расчет стержня внецентренно сжатых колонн сквозного сечения.
- •51. Конструирование сопряжения верхней и нижней части ступенчатой колонны одноэтажного промышленного здания.
- •52. Виды баз колонн и их конструирование.
- •53. Связи в производственных зданиях.
- •Связи между колоннами
- •Связи по покрытию
- •54. Конструирование узла крепления подкрановых балок к колонне.
- •55. Унифицированные типовые схемы стропильных ферм.
- •56. Расчет опорной плиты и анкерных болтов внецентренно сжатой колонны.
- •57. Конструирование раздельной базы внецентренно сжатых колонн.
- •58. Определение расчетных длин колонн в плоскости и из плоскости поперечной рамы одноэтажного промышленного здания.
- •59. Статический расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания на ветровые нагрузки.
- •60. Конструирование базы решетчатой колонны.
- •61. Расчет и конструирование опорного столика при шарнирном сопряжении ригеля с колонной.
- •62. Расчет и конструирование опорного столика при жестком сопряжении ригеля с колонной.
- •63. Учет пространственной работы поперечных рам.
- •1 . Пространственная работа каркаса при отсутствии жесткой кровли
- •2. Пространственная работа каркаса при жесткой кровле
- •3. Пространственная работа каркаса многопролетных рам
- •64. Особенности работы поперечных рам одноэтажного промышленного здания.
- •65. Расчет стыкового соединения с двумя накладками.
- •66. Нагрузки, действующие на рамы.
- •67. Конструирование оголовка колонн и опирание балок сверху.
- •68. Последовательность статического расчета рам.
- •69. Состав каркаса и его конструктивные схемы.
- •70. Типы подкрановых балок и тормозных конструкций.
- •71. Конструкции покрытия (прогонные, беспрогонные).
- •72. Прогоны сплошного и решетчатого сечения. Схемы, расчет.
- •73. Связи по колоннам, связи по покрытию.
- •Связи между колоннами
- •Связи по покрытию
- •74. Последовательность статического расчета рамы.
- •75. Состав каркаса и его конструктивные схемы.
- •76. Нагрузки, действующие на рамы.
- •77. Особенности расчета металлических конструкций каркаса при усилении.
- •78. Обследование и методы диагностики металлических конструкций.
- •79. Подбор сечения подкрановых балок.
- •80. Способы увеличения несущей способности металлических конструкций.
- •81. Узлы опирания подкрановых балок.
- •82. Фонари. Схемы. Расчет.
26. Определение площади сечения элементов металлических ферм и подбор сечения по сортаменту.
Подбор сечений сжатых стержней начинается с определения требуемой площади по формуле
Aтp = N/φ·R·γ,
Обычно задаются гибкостью стержня, учитывая степень загружения и характер его работы. По заданной гибкости находят соответствующую величину φ и площадь А.
При предварительном подборе для поясов легких ферм можно принять λ=80-60 и для решетки λ=120-100. Задавшись гибкостью λ, можно также найти требуемые радиусы инерции сечения.
В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту подбирается подходящий профиль.
Принимаем после этого профиль с промежуточным значением площади и соответствующим радиусом инерции определяют гибкость, коэффициент φ и напряжение.
Подбор сечений растянутых стержней. Требуемую площадь нетто сечения растянутого стержня фермы из стали с отношением Rв/γn<R определяют по формуле:
Aнет = N/R·γ, γн=1,3 — коэффициент надежности.
Скомпоновав по требуемой площади сечение, с учетом установленного ассортимента профилей и общих конструктивных требований, производят проверку принятого сечения, причем подсчитывают действительное его ослабление отверстиями.
Для сжатых стержней в первом приближении коэффициенты продольного изгиба можно принимать равными: для поясов φ=0,8-0,85, для решетки φ=0,7-0,8. В растянутых стержнях при клепаных или болтовых монтажных соединениях учитывается коэффициент ослабления α=0,8-0,85.
Исходя из требуемых площадей устанавливается тип сечения стержней для поясов и решетки.
29. Расчет и конструирование стержня решетчатых колонн.
Стержень решетчатой колонны состоит из двух ветвей, связанных между собой соединительной решеткой. Решетку обычно устанавливают в двух плоскостях. Для лучшей работы обеих ветвей колонны крайних рядов верхний конец первого раскоса (сверху) целесообразно крепить к подкрановой ветви.
Для колонн крайних рядов чаще применяют несимметричные сечения с наружной ветвью швеллерной формы (для удобства примыкания стены). Наиболее проста эта ветвь из прокатного швеллера, применяется в легких колоннах. В более мощных колоннах ветвь проектируют либо из гнутого листа толщиной до 16 мм.
Колонны средних рядов проектируют обычно симметричного сечения с ветвями из прокатных профилей (например, двутавр типа «Ш», «Б», «К»), либо составного сечения. Сквозная колонна работает как ферма с параллельными поясами; от действующих в колонне расчетных усилий N и М в ее ветвях возникают только продольные усилия.
Поперечную силу Q воспринимает решетка. Несущая способность колонны может быть исчерпана в результате потери устойчивости какой - либо ветви (в плоскости или из плоскости рамы) или в результате потери устойчивости и колонны в целом, так как она работает как единый сквозной стержень).
Продольные усилия в ветвях колонны несимметричного сечения определяют по формулам:
и
Значения N и M принимают в комбинациях, дающих наибольшие значения NB1 и NB2. После определения расчетных усилий в ветвях каждую из них проверяют на устойчивость в обеих плоскостях как работающую на центральное сжатие.
Устойчивость ветви 1 в плоскости колонны и из плоскости колонны:
и
Аналогично проверяют устойчивость ветви 2.
Относительный эксцентриситет для сквозных сечений определяют по формуле:
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента проверять не нужно, так как она обеспечивается проверкой устойчивости каждой из ветвей.
Элементы решетки сквозной внецентренно сжатой колонны рассчитывают на поперечную силу, равную большей из величин: определенной при статическом расчете (Qmax или Qусл.). Сечения элементов решетки подбирают точно так же, как в центрально-сжатых колоннах.
Сечение внецентренно сжатой сквозной колонны обычно подбирают в следующем порядке:
1) Определяют ориентировочно усилия в ветвях колонны. Так как заранее положение центра тяжести сечения неизвестно, то предварительно принимают y1=(0,45...0,55)h0; y2=(0,55...0,45)h0 и h0 = h.
2) Определяется требуемая площадь ветвей по формуле:
и
3) Компонуют сечения ветвей. Ширину ветви для обеспечения устойчивости колонны из плоскости рамы принимают 1/20-1/30 длины ветви (длины колонны или ее участка из плоскости рамы). Ветви колонны работают на центральное сжатие, поэтому местная устойчивость обеспечивается.