Презентация на тему Лекция 1Тема лекции - Введение. Металлические конструкции

конструкций
В современной практике строительства МК (металлические конструкции) –

стальные и алюминиевые находят широкое применение.
Это объясняется тем, что металл обладает высокой несущей способностью, обеспечивающей восприятие значительных нагрузок при сравнительно небольшой собственной массе, надежностью работы при различных видах напряженного состояния и агрессивных эксплуатационных средах, значительной универсальностью с точки зрения создания различных конструктивных форм плоских и пространственных систем, высокой индустриальностью изготовления изделий.

сплошные системы















Стержневые системы:

БАЛКИ
область применения
каркасы

одноэтажных промышленных зданий,

высотных зданий,

мачты,

башни,

большепролетные покрытия: спортзалы, выставочные павильоны;

мосты,

эстакады,

краны и др. спецсооружения

КОЛОННЫ

область применения

покрытиях (с пролетами
более 40м) преимущественно для зданий общественного

назначения (спортивные залы, крытые рынки,
выставочные павильоны, залы театров и т. д.),
а так же для специальных зданий промышленного
назначения (самолетостроительные ангары,
машиностроительные и
металлургические заводы)

одноэтажных промышленных зданий,

высотных зданий,

мачты,

башни,

большепролетные покрытия:

спортзалы, выставочные павильоны;

мосты,

эстакады,

краны и др. спецсооружения

РАМЫ

область применения

ПЕРЕКРЕСТНО-СТЕРЖНЕВЫЕ

область применения

покрытия:

спортзалы,

выставочные павильоны;

мачты,

башни

СКЛАДКИ
область применения
СЕТЧАТЫЕ ОБОЛОЧКИ
область

применения

КУПОЛА

область применения

в – сетчатый, г – радиально-балочный

спортзалы,

выставочные павильоны;

мачты, башни, мосты



область применения
ВИСЯЧИЕ (мембраны)
область

применения

Сплошные системы:

ЛИСТОВЫЕ ОБОЛОЧКИ

большепролетные покрытия (мембраны);
емкости (газгольдеры, резервуары, бункера); конструкции доменных комплексов; трубы и трубопроводы

– гараж в Красноярске
б – рынок в Бауманском р-не

Москвы

план покрытия;
б – продольный и поперечный разрезы (мембрана 5

мм)

Металлические каркасы рекомендуется применять в высотных гражданских зданиях с числом этажей не менее 20, а так же в промышленных зданиях с нормативными длительно действующими нагрузками не менее
10 кН/м2, а также специальные конструкции комплекса доменных печей и химических заводов, дымовых труб и трубопроводов нефти
и газа

строительства наравне со стальными конструкциями
в виде несущих сварных конструкций

– ферм, колонн,
прогонов покрытий, пространственных решетчатых покрытий,
висячих конструкций.
Однако ввиду их высокой стоимости (в 8-15 раз дороже стали),
меньшей, чем у стали жесткости и низкой огнестойкости их
применение ограничено

АЛЮМИНИЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Стеновые и кровельные панели

НЕСУЩИЕ

Перегородки и подвесные потолки

Витражи, оконные переплеты, двери

ОГРАЖДАЮЩИЕ

Работающие в агрессивной среде, в сейсмике, при низких t°С

Каркасы сборно-разборных зданий и сооружений

Большепролетные конструкции покрытий

сталь.
Прокатная сталь делится на две группы: сталь листовая

(толстая, тонкая и универсальная) и сталь профильная (уголки, швеллеры, двутавры, тавры, трубы и т.п.).
Перечень прокатных профилей с указанием формы, геометрических характеристик, массы единицы длины, допусков и условий поставки называется сортаментом.
Стоимость разных профилей различна.
Наиболее дешевыми являются листовая сталь, прокатные двутавры и швеллеры, что объясняет их широкое применение.

профильного листа, имеющего различную толщину и высоту профиля, широко

применяются для устройства кровель, стен, подвесных потолков, узловых фасонок решетчатых конструкций, сварных двутавровых стержней, а также в виде специальных листовых конструкций оболочек, мембран и т.п. Кроме того, листовая сталь и алюминиевые сплавы используются для производства тонкостенных гнутых профилей.

Сталь толстолистовая
(ГОСТ 19903-74), толщиной 4 – 160 мм, шириной листа 600 – 3800 мм, длиной
до 8 м.
Листовая горячека-таная сталь постав-ляется в листах длиной 6 – 12 м и толщиной до 160 мм или в рулонах толщиной до 12 мм и шириной от 500 до 2200 мм.
Листы имеют градацию по толщине через
1 мм, 2, 3, 5 и 10 мм.

Сталь тонколистовая, толщиной до 4 мм прокатывается холодным и горячим способами. Холоднокатаная сталь значительно дороже горячекатаной, толщиной до 1 мм, шириной листа
2000 мм и длиной до 5 м (ГОСТ 19904-74)
для изготовления профилированных настилов.

Сталь широкополочная универсальная, (ГОСТ 8200-70)
имеет ровные края. Толщина
от 6 до 60 мм, ширина
200 – 1050 мм, длина 5 – 12 м.

профилями являются уголоковый, двутавровый, швеллерный и трубчатый.

Уголковые профили

прокатывают в виде равнополочных (ГОСТ 8509-72 с изм.) и неравнополочных (ГОСТ 8510-72 с изм.)

Уголки широко применяются при изготовлении легких сквозных конструкций. Более экономичны уголки с меньшими толщинами полок. В сжатых стержнях сечения, составленные из тонких уголков обладают большей устойчивостью.
Примеры компоновки сечений из уголков:

равнополочные

неравнополочные

соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах.
Сортамент (ГОСТ 8240-72

с изм.) включает швеллеры от № 5 до № 40 с уклоном внутренних граней полок, что затрудняет конструирование. Швеллеры используются чаще в составных сечениях, работающих преимущественно на осевые силы и изгиб и реже на внецентренное сжатие в колоннах и балках.
В качестве прогонов покрытия и элементов фахверков стен применяются прокатные тонкостенные швеллеры с узкими параллельными гранями полок (ТУ 14-2-204-76).
По расходу материала они на
16 – 20 % легче швеллеров обычного проката

ШВЕЛЛЕР

Примеры компоновки сечений
из швеллеров:

(ГОСТ 8239-72 с изм.) имеют уклон внутренних граней полок

и обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах.
В сортамент входят номера от
№ 10 до № 60. Эти двутавровые балки применяются в качестве изгибаемых элементов – балок, а также в
составных
сечениях,
работающих на
внецентренное
сжатие.

Балки двутавровые
широкополочные – имеют
параллельные грани полок.
Широкополочные двутавры
прокатывают трех типов:
нормальные двутавры (Б),
широкополочные (Ш),
колонные (К).
Высота балочных профилей
Б и Ш достигает 1000 мм
при отношении ширины полок
к высоте b : h = 1 : 1,65 –
при малых высотах и до
b : h = 1 : 1,25 – при больших
высотах. Колонные профили К
имеют отношение b : h = 1 : 1,
что придает им устойчивость
относительно оси у,
это позволяет
использовать их
в виде
самостоятельного
элемента
(балки,
колонны,
стержни
тяжелых ферм)

которые широко применяются в стропильных и подстропильных фермах в

качестве верхнего и нижнего поясов.
Широкий диапазон высот (100-500 мм при ширине полок 100-400 мм) позволяют использовать эти профили в фермах под легкую и тяжелую нагрузки.
Тонкостенные двутавры (ТУ 14-2-205-76) и швеллеры прокатываются с особо тонкими стенками и полками, что делает их экономичнее обычных профилей на 14-20 %. Тонкостенные профили имеют высоту от 120 до 300 мм и полки с параллельными гранями. Применяются в балках площадок, фахверках, в легких перекрытиях и покрытиях.

Примеры компоновки
сечений из двутавров

с изм. и электросварные ГОСТ 10704-76 с изм., а

также прямоугольного и квадратного сечения – электросварные.







Горячекатаные бесшовные трубы имеют диаметр
от 25 до 550 мм с толщиной стенок от 2,5 до 75 мм.

Эти трубы применяются главным образом в конструкциях
радио- и телевизионных опор.

Круглые электросварные трубы имеют диаметр
от 8 до 1620 мм с толщиной стенок от 1 до 16 мм.

Широко применяются в современных решетчатых строительных конструкциях – фермах, арках, рамах, куполах

Трубчатые профили особенно экономичны при применении в сжатых элементах благодаря наибольшему значению радиуса инерции при заданной площади сечения.

сечения размером
от 80

до 180 мм и прямоугольного 60х100
и 140х180 мм с толщиной от 3 до 8 мм.
Эти трубы применяются в конструкциях под
кровлю, в фахверках стен, переплетах, витражах.

Холодногнутые профили изготовляются из листа ленты или полосы толщиной от 1 до 8 мм.
Область применения – в легких МК покрытия, где они заменяя прокатные профили дают экономию металла до 10%.

типы стальных канатов, изготовляемых из высокопрочной проволоки диаметром 0,22

– 4 мм с временным сопротивлением разрыву 1200 – 2600 МПа.

Канаты выпускают:
одинарной свивки (сплетенные из отдельных проволок),
двойной свивки – тросы (проволоки, сплетенные в пряди, а из прядей в канат)
-тройной свивки – кабели (сплетенные из нескольких тросов).

Буквенное обозначение канатов определяет: ТК – точечное касание проволок; ТЛК – точечное и линейное касание проволок.

Профили из алюминиевых сплавов получают прокаткой, прессованием или литьем. Листы прокатывают толщиной до
10,5 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 7 м.
Фасонные профили изготавливаются горячим прессованием на гидравлических прессах.

Разнообразные типы профилей показаны на рисунке