Головна

Коротка історія розвитку металевих конструкцій

  1.  A) Історичний метод є принцип відтворення об'єкта у всіх деталях його історичного розвитку.
  2.  I. Питання про темп розвитку індустрії
  3.  I. Історія цитології.
  4.  II. Зміни, що зазнають особистістю в міру розвитку процесу
  5.  II. Історія звукового ладу
  6.  II. Історія святого Бруно
  7.  III. ІСТОРІЯ, розповідає вчитель ЙОГИ

СХІДНО-Казахстанська ДЕРЖАВНИЙ

ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. Д. Серікбаева

С. Г. Кусябгаліев

МЕТАЛЕВІ КОНСТРУКЦІЇ

Конспект лекцій для студентів

будівельних спеціальностей

Всіх форм навчання

розділ I

Усть-Каменогорськ


УДК 624.014. (075.8)

Кусябгаліев С. Г. Металеві конструкції. Розділ I.

Конспект лекцій. / ВКГТУ. - Усть-Каменогорськ, 2003. - 101 с.

Розглянуто основні особливості, номенклатура, область застосування, вимоги, організація проектування, властивості і робота матеріалів, що застосовуються в будівельних металевих конструкціях, основи розрахунку при різних видах напруженого стану, з'єднання металевих конструкцій, основи конструювання і розрахунку балок і балкових конструкцій, а також колон та стрижнів, що працюють на центральний стиск, основи виготовлення та монтажу.

Для студентів будівельних спеціальностей 4301, 0620, 4310, 1601 всіх форм навчання.

Затверджено на засіданні методичної Ради будівельно-архітектурного інституту.

a Східно-Казахстанський

державний

технічний університет,

ім. Д. Серікбаева 2003


ЗМІСТ

 1. ВВЕДЕННЯ
 1.1 Коротка історія розвитку металевих конструкцій
 1.2 Номенклатура і область застосування металевих конструкцій
 1.3 Основні особливості МК і вимоги до них
 1.4 Організація проектування
 2 МАТЕРІАЛИ ДЛЯ БУДІВЕЛЬНИХ МК, ОСНОВНИЕСВОЙСТВА І РОБОТА МАТЕРІАЛІВ У КОНСТРУКЦІЯХ  
 2.1 Необхідні характеристики металів і методи їх оцінки
 2.2 Стали
 2.3 Алюмінієвісплави
 2.4 Вплив різних факторів на властивості стали
 2.5 Робота стали під навантаженням
 3 Основи розрахунку металевих конструкцій
 3.1 Основні поняття, визначення та положення расчетаметалліческіх конструкцій  
 3.2 Методика розрахунку конструкцій за граничними станами
 3.3 Нормативні та розрахункові опори
 3.4 Навантаження і впливи, класифікація і поєднання навантажень
 3.5 Види напруг і їх облік при розрахунку елементів МК
 3.6 Розрахунок елементів конструкцій
 4 Сортамент
 5 зварні з'єднання
 5.1 Види зварювання і їх характеристика
 5.2 Види зварних швів і з'єднань
 5.3 Термічне вплив зварювання на з'єднання, зварювальні напруги
 5.4 Матеріали для зварних з'єднань
 5.5 Конструювання, робота і розрахунок зварних з'єднань
 5.6 Конструктивні вимоги до зварних з'єднань
 5.7 Умовні зображення зварних швів при виконанні креслень КМ
 6 Болтові з'єднання
 6.1 Види болтів і болтових з'єднань
 6.2 Робота і розрахунок болтових з'єднань
 6.3 Конструктивні вимоги до болтовим з'єднанням
 6.4 Умовні зображення болтів і отворів
 7 Основи проектування, виготовлення і монтажу МК
 7.1 Проектування
 7.2 Виготовлення
 7.3 Монтаж
 8 балки і балочні конструкції
 8.1 Загальна характеристика, область застосування. типи балок
 8.2 Балочні клітини і їх компонування.
 8.3 Настили. Основи розрахунку і конструювання.
 8.4 Прокатні балки.
 8.5 Складові балки (СБ)
 8.6 Шляхи удосконалення балкових конструкцій.
 9 КОЛОНИ І СТЕРЖНІ, ПРАЦЮЮТЬ НА ЦЕНТРАЛЬНЕ СТИСК
 9.1 Загальна характеристика, класифікація, область застосування
 9.2 Суцільні колони
 9.3 Наскрізні колони
 9.4 Вибір розрахункової схеми і типу колони
 9.5 Підбір перерізу і конструювання
 9.6 Розрахунок планок
 9.7 Розрахунок розкосів решітки
 9.8 Бази колон
 9.9 Оголовки колон і сполучення балок з колонами.
 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ.
   

1. ВВЕДЕННЯ

Коротка історія розвитку металевих конструкцій

Поняття металеві конструкції (МК) включає в себе їх конструктивну форму, технологію виготовлення та способи монтажу. Рівень розвитку МК визначається потребами народного господарства і можливостями технічної бази (металургія, металообробка, будівельна наука і техніка).

Умовно, історія розвитку МК розділена на п'ять періодів, а також відзначають три характерні етапи в розвитку конструктивних форм МК.

Перший етап - дореволюційний включає в себе чотири періоди, коли створення конструктивної форми підпорядковане вимогу економії металу і грунтувалося на успіхи практичних досягнень будівельної механіки кінця ХIX - початку ХХ століть, які забезпечують отримання оптимальних схем.

1-й період (З ХII до початку ХVII в) характеризується застосуванням металу в унікальних спорудах - палаци, церкви і т.п. у вигляді затяжок і скреп для кам'яної кладки. Затягування виковували з заліза і скріплювали через вушка штирями.

приклади:

- Затягування Успенського собору у Володимирі (+1158);

- МК, що підтримують стелю та підлогу горища храму Василя Блаженного (1560). Перша відома конструкція зі стрижнів, що працюють на розтяг, вигин і стиск. Затягування укріплені підкосами для полегшення роботи на вигин. Ще тоді конструктор знав, що для затяжок, що працюють на вигин, треба застосовувати смугу поставлену на ребро, а підкоси - робити квадратного перетину.

2-й період (З початку ХVII до початку ХVIII ст) пов'язаний із застосуванням похилих крокв і просторових купольних конструкцій глав церков. Стрижні виконувалися з кованих брусків і з'єднані на замках і скріпах.

приклади:

- Каркас купола дзвіниці Івана Великого (1603);

- Перекриття великого Кремлівського палацу (1640);

- Перекриття прольотом 18 м над трапезній Троїцько-Сергіївської лаври (1 698);

- Купол Казанського собору прольотом 15 м (1805).

3-й період (З початку ХVIII до середини XIX ст) пов'язаний з освоєнням процесу лиття чавунних стрижнів і деталей. Будуються мости, перекриття цивільних і промислових будівель. З'єднання чавунних елементів на замках або болтах.

приклади:

- Першої чавунної конструкцією в Росії вважається перекриття ганку Невьянском вежі на Уралі - 1725г .;

- В Петербурзі побудований перший чавунний міст (тисяча сімсот вісімдесят чотири);

- Унікальна чавунна конструкція купола Ісаакіївського собору (40-ті роки XIX ст);

- Чавунна арка прольотом 30 м Александрінського театру в Петербурзі (1827-1832);

Миколаївський міст в Петербурзі з вісьмома арочними прольотами від 33 до 47 м, що є найбільшим чавунним мостом світу (50-е р XIX в).

Похилі крокви трансформуються в железочугунние трикутні ферми зі стрижнями прямокутного або круглого перетину. Потім, оцінили профілі і виготовляли гнуттям або куванням нагрітих смуг куточки і швелери.

4-й період (З 30-х р XIX в до 20-х р ХХ ст) Пов'язаний з швидким технічним прогресом у всіх областях техніки, в тому числі металургії та металообробці. В кінці 80-х років - виплавка заліза з чавуну в мартенівських і конвертерних печах, з'явилися заклепочні з'єднання. 40-ті роки - освоєно процес отримання профілю і прокату, сталь витіснила чавун.

Конструктивна форма ферм вдосконалюється - співпрацівники ферми, вузли виконувалися на заклепках, стали застосовуватися гратчасті каркаси промислових будівель (ПЗ), рамно-арочні перекриття значних прольотів.

приклади:

- Покриття Сінного ринку в Петербурзі прольотом 25 м (1884);

- Гатчинский вокзал (1890);

- Варшавський ринок прольотом 16 м (1891);

- Дебаркадер Київського вокзалу в Москві (1913-1914) акад. В. Г. Шухов.

У другій половині XIX в розвиток отримало мостобудування. Засновниками школи є:

- Інженер С. В. Кербедз (1810-1899), побудував перший залізний міст через річку Лугу (1853), автор найбільшого чавунного моста в Петербурзі;

- Професор Н. А. Белелюбський (1848-1922), вперше застосував раскосную грати ферм, розробив перший у Росії металевий сортамент прокатних профілів, написав перший систематизований курс з будівельної механіки;

- Професор Л. Д. Проскуряков (1858-1926) ввів в ферми трикутну і шпренгельних решітки, міст через Єнісей і ін .;

- Професор Ф. С. Ясинський (1858-1899) перший запроектував Багатопрогоновий промислова будівля, розробив великопрогонові складчасті і консольні конструкий покриттів;

- Академік В. Г. Шухов (1853-1939) перший в світі розробив і побудував просторові гратчасті конструкції, зведення покриттів у вигляді висячих систем, резервуаростроеніе і ін. Листові конструкції.

- Професор І. П. Прокоф'єв (1877-1958) перша монографія з виготовлення та монтажу МК. Запроектував унікальні великопрогонові покриття.

Другий етап - Після революційний. Тут конструктивна форма МК приймалася на основі мінімальної ваги. Здійснювався перехід від кустарних способів виготовлення і монтажу до механічних і індустріальних методів ведення робіт. Зростання обсягів будівництва робили гострої проблему істотного збільшення виробництва МК і зниження трудомісткості їх виготовлення. Тут, поряд з економією металу, пред'являються вимоги зниження трудовитрат при виробництві та зведенні, забезпечення необхідної довговічності при істотних посилюють умовах і режимах експлуатації.

третій етап - Післявоєнний. (80 початку 90г) конструктивні форми МК зазнавали впливу трьох впливів:

- Попит народного господарства на МК;

- Розвиток збірного ЖБ як конкурент;

- Посилення вимог до МК як наслідок розвитку науки і техніки, виникнення нових виробництв і технологій, створення нових матеріалів.

Зазначені (2-й - 3-й) етапи розвитку конструктивної форми МК відбувалися в п'ятому періоді розвитку МК.

п'ятий період - Починається з 20-років.

Основні характеристики періоду:

- Широка програма індустріалізації країни;

- Клепані конструкції повністю замінені зварними;

- Розвиток металургії дозволило застосовувати в МК міцнішу низьколеговану сталь (кремениста), номенклатура їх значно розширилася, що знизило вагу МК і створювалися споруди великих розмірів;

- Зростання виробничої бази МК (заводи і спеціалізовані монтажні організації - «Головстальконструкція»), обсяг МК з 1930р - по 1980р. збільшився в 20 разів;

- Організація проектних, наукових і виробничих колективів - Проектстальконстукція, Промбудпроект, ЦНІІПС (перетворений в ЦНІЇСЬК), ЦНИИПСК, ВНІПІП (Промстальконструкция) дослідження і проектування монтажних робіт; ВНІКТІСК - технологія виготовлення МК;

- Початок 30-х р оформлення радянської школи проектування МК - оптимальні форми, розвиток всіх видів МК, зниження трудомісткості виготовлення і монтажу, економія стали - це основні завдання школи;

- Будівництво промислових будівель, типізація, розвиток листових конструкцій, висотних споруд, розвиток методів розрахунку конструкцій.

- 1950 г. - розроблений метод розрахунку МК за граничними станами (ПС), використання ЕОМ з системами САПР.

Успіхи в розвитку МК досягнуті завдяки творчим зусиллям колективів НДІ і ПІ, очолюваних провідними вченими:

- Професор Н. С. Стрілецький (1885-1967), він 50 років очолював радянську конструкторську школу металлостроенія;

- Професор Е. О. Патон (1870-1953) - розвиток мостобудування, заслуги в області зварки, організував в Києві ІЕЗ;

- Професор М. П. Мельников - керував багато років ЦНИИПСК.



 СПІВВІДНОШЕННЯ Між ЛІНІЙНІМІ ТА Кутовий величини |  організація проектування

 Необхідні характеристики металів і методи їх оцінки |  А) Загальна характеристика |  Б) Нормування сталей |  Вплив різних факторів на властивості стали |  Робота стали під навантаженням |  металевих конструкцій |  Методика розрахунку конструкцій за граничними станами |  Навантаження і впливи, класифікація і поєднання навантажень |  Види напруг і їх облік при розрахунку елементів МК |  Або стислих елементів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати