Тема 2.1. Общие сведения о металлических конструкциях.

Краткий исторический обзор развития металлических конструкций.

Область применения металлических конструкций, их достоинства и недостатки.

Понятие об экономичности металлических конструкций. Легкие металлические конст­рукции из трубчатых и других эффективных профилей проката Метод сравнения вариантов. Стадии проектирования. Коррозия и методы защиты от нее.

Методические указания

При изучении этой темы следует обратить внимание на краткий исторический обзор развития металлических конструкций, а также на область применения этих конструкций в современных условиях. Для строительства зданий и сооружений двадцать первого века будут применяться новые эффективные конструкции из металла в сочетании со стеновыми и кровельными материалами, которые отвечают требованиям по энергоснабжению ресурсов.

В результате изученной темы студент должен:

знать: область применения металлических конструкций; достоинства и недостатки металлических конструкций; о методах сравнения вариантов: о защите металлических кон­струкций от коррозии.

Вопросы для самопроверки

1. Достоинства и недостатки МК и область их применения.

2. Компоненты стоимости МК и пути ее снижения.

3. Виды коррозии, наблюдаемые в строительных МК.

4. Способы защиты МК от коррозии.

Тема 2.2. Материалы для металлических конструкций. Общие положения расчета.

Строительные сплавы и алюминиевые. Основные сведения о химическом составе и ме­ханических свойствах. Обозначения. Нормативные и расчетные сопротивления стали и алюминиевых сплавов. Группы конструкций. Классификация сталей. Особенности расчета металлических конструкций по предельным состояниям. Сортамент листовой, профильной стали и алюминиевых сплавов. Совершенствование сортамента

Методические указания

Данная тема подробно изложена в рекомендуемой литературе [1].

Студентам необходимо ознакомиться с физико - механическими свойствами стали (прочностью, упругостью, пластичностью, хрупкостью, ударной вязкостью), а также с действующими ГОСТами на сталь. Особое внимание следует обратить внимание на диаграмму растяжения стали.

Расчет МК ведется по первой группе предельных состояний на прочность и ус­тойчивость при действии расчетных нагрузок. Изгибаемые элементы конструкций, кро­ме того, рассчитываются и по второй группе предельных состояний на деформативность при действии нормативных нагрузок. Сжатые элементы теряют несущую способ­ность при напряжениях меньших расчетных сопротивлений материала, что учитывается введением в расчетные формулы коэффициента продольного изгиба Необходимо ясно представлять какая форма сечения наиболее рациональна при работе элемента на сжатие, изгиб, растяжение. Следует ознакомиться с обозначением класса и марки стали.

В результате изучения темы студент должен:

знать: обозначение сталей и алюминиевых сплавов; группы конструкций; сортамент.

уметь: определять величины нормативных и расчетных сопротивлений сталей и алю­миниевых сплавов по СП53-102-204. [3].

 

Вопросы для самопроверки

1. Каковы механические свойства стали?

2. Какая величина принимается за нормативное сопротивление растяжению для низкоуглеродистых сталей? для высокопрочных сталей?

3. Сортамент прокатной стали.

4. Концентрация напряжений, в чем их опасность и где они возникают?

5. Классификация сталей по классам и маркам? Что означают цифры и буквы в наименовании классов и марок?

6. Как рассчитываются МК на осевые силы?

7. Как рассчитываются изгибаемые элементы?

Тема 2.3. Расчет и конструирование соединений металлических конструкций

Общие сведения о соединениях стальных конструкций.

Сварные соединения, их достоинства я недостатки, область применения.

Классификация способов электродуговой сварки. Материалы для сварки. Структура сварного шва. Типы сварных соединений. Виды сварных швов. Конструктивные требования к сварным соединениям. Расчет стыков и угловых швов.

Соединения на болтах и заклепках, их достоинства и недостатки, область применения. Конструктивные требования к болтовым (заклепанным) соединениям, особенности работы и расчет соединений.

Методические указания

Студентам следует обратить внимание на то, что в сооружениях, где конструкции работают на статические нагрузки применяются сварные соединения и соединения на высокопрочных болтах, а в сооружениях, работающих на динамические нагрузки, при­меняются заклепочные соединения.

Количество заклепок определяется при расчете на срез, смятие и отрыв. Болтовые соединения на чистых, черных и рифленых болтах рассчитываются так же, как и за­клепочные.

Сварные соединения, как наиболее распространенные, следует разобрать более тщательно. Необходимо обратить внимание на конструктивные требования к сварным швам, характер их работы и расчетные сопротивления сварных соединений.

знать: виды соединения металлических конструкций, их достоинства и недостатки: типы сварных соединений, виды сварных швов, основы конструирования и расчета соедине­ний металлических конструкций:

уметь: подбирать материалы для сварных соединений; руководствуясь СНиПами; оп­ределять величину расчетных сопротивлений: стыков и угловых сварных швов (по металлу шва и металлу границы сплавления); назначать величину стыков и угловых сварных швов, руководствуясь СНиПами; выполнять проверку прочности стыкового сварного соединения, используя блок - схему расчета и нормативно - справочную литературу; определять количе­ство болтов и соединений и выполнять проверку прочности болтового соединения, исполь­зуя блок - схему расчета и нормативно - справочную литературу.

Вопросы для самопроверки

1. Два случая работы болтов и заклепок.

2. Преимущества и недостатки сварных соединений.

3. Типы сварных швов и соединений

4. Основные положения расчета стыковых и угловых сварных швов.

5. Какая допускается минимальная и максимальная длина сварного шва?

6. Что такое конструктивная длина шва?

7. Как назначается высота катета шва?