Металлические конструкции зданий и сооружений

1. ВВЕДЕНИЕ 6 1.1. Общие сведения об инженерных конструкциях 6 1.2. Историческая справка. Вклад отечественных инженеров и ученых в теорию и практику металлических инженерных конструкций 8 1.3. Номенклатура и область применения металлических конструкций 16 2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 18 2.1. Механические свойства металлов 20 2.2. Сортамент металла 21 2.3. Достоинства и недостатки металлических конструкций 23 Контрольные вопросы 24 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 25 3.1. Суть метода расчета по предельным состояниям 25 3.2. Нагрузки и воздействия 26 3.3. Нормативные и расчетные сопротивления материалов 28 Контрольные вопросы 29 4. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 30 4.1. Основные положения расчета 30 4.2. Расчет центрально-растянутых элементов 30 4.3. Расчет центрально-сжатых элементов 31 4.4. Расчет изгибаемых элементов 33 4.5. Расчет внецентренно-сжатых элементов 39 Контрольные вопросы 41 5. СОЕДИНЕНИЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ 42 5.1. Сварные соединения 42 5.1.1. Сварка в строительстве 42 5.1.2. Виды сварки 43 5.1.3. Виды сварных швов и соединений 45 5.1.4. Расчет стыковых и угловых швов 46 5.2. Заклепочные и болтовые соединения 48 5.2.1. Общие сведения о заклепочных и болтовых соединениях 48 5.2.2. Расчет и конструирование болтовых и заклепочных соединений 50 Контрольные вопросы 52 6. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЛОК И БАЛОЧНЫХ КЛЕТОК 53 6.1. Назначение балок, их типы и область применения 53 6.2. Основы проектирования балочных клеток 55 6.3. Основные положения расчета балок 57 6.4. Расчет балок 58 7. КОЛОННЫ И СТОЙКИ 64 7.1. Типы колонн и стоек 64 7.2. Расчет колонн 66 7.3. Типы и конструкции оголовков и баз колонн 69 Контрольные вопросы 72 8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФЕРМ ГРАЖДАНСКИХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ 73 8.1. Назначение и основные группы ферм 73 8.2. Стропильные фермы и их типы 74 8.3. Определение генеральных размеров ферм 76 8.4. Элементы кровельного покрытия по металлическим фермам 77 8.5. Основы расчета стропильных ферм 79 8.6. Общие принципы конструирования ферм 84 Контрольные вопросы 85 9. СТАЛЬНЫЕ КАРКАСЫ ЗДАНИЙ СРЕДНЕЙ И МАЛОЙ ЭТАЖНОСТИ 87 9.1. Область применения стальных каркасов 87 9.2. Каркасы производственных зданий 87 9.3. Легкие металлические конструкции зданий 91 9.3.1. Здания из конструкций типа «Молодечно» 91 9.3.2. Конструкции каркасов типа «Канск» 92 9.3.3. Здания из конструкции типа «Кисловодск» 94 9.3.4. Здания из конструкций типа «Орск» 95 9.3.5. Здания с пространственным решетчатым покрытием из прокатных профилей типа «Москва» 96 9.3.6. Покрытия с применением стропильных и подстропильных ферм из прокатных профилей типа «Житомир» 97 9.3.7. Здания из конструкций типа «Алма-Ата» 99 Контрольные вопросы 103 10. СТАЛЬНЫЕ КАРКАСЫ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ 104 10.1. Назначение и системы стальных каркасов 104 10.2. Рамная, связевая и рамно-связевая системы 104 10.3. Каркасно-ствольная и коробчато-ствольная системы 108 10.4. Стальные каркасы сверхвысотных зданий 110 10.5. Основы компоновки, конструирования и расчета стальных каркасов 111 10.6. Противопожарная защита стальных каркасов 113 Контрольные вопросы 113 11. КОНСТРУКЦИИ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ПОКРЫТИЙ 114 11.1. Область применения и классификация большепролетных покрытий 114 11.2. Балочные конструкции покрытия 115 11.3. Рамные конструкции 118 11.4. Арочные покрытия 120 11.5. Купола 123 11.6. Структурные и перекрестно-балочные системы покрытий 125 11.7. Сетчатые цилиндрические оболочки 129 Контрольные вопросы 131 12. ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ 132 12.1. Общая характеристика висячих покрытий 132 12.2. Конструктивные элементы висячих покрытий 134 12.3. Основы расчета висячих покрытий и способы уменьшения их деформативности 137 12.4. Конструктивные решения висячих покрытий 139 12.4.1. Конструктивные решения однопоясных покрытий 139 12.4.2. Конструктивные решения двухпоясных покрытий 141 12.4.3. Конструктивные решения седловидных шатровых покрытий 142 12.4.4. Конструктивные решения вантовых и висячих комбинированных покрытий 143 Контрольные вопросы 146 13. ВЫСОТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ 147 13.1. Особенности высотных сооружений 147 13.2. Нагрузки и воздействия 151 13.2.1. Масса конструкций. 151 13.2.2. Ветровые нагрузки 151 13.2.3. Обледенение 152 13.2.4. Температура 152 13.2.5. Особые воздействия 152 13.3. Основы конструирования башен 153 13.3.1. Сквозные башни 153 13.3.2. Башни сплошностенчатые 156 13.4. Основные положения расчета 156 13.4.1. Особенности расчета решетчатых (сквозных) башен 156 13.4.2. Особенности расчета сплошностенчатых башен 158 13.5. Мачты. Особенности компоновки 158 13.5.1. Общие сведения 158 13.5.2. Конструктивные решения мачт 159 13.5.3. Особенности расчета мачт 161 Контрольные вопросы 161 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 163 Приложение 1 164 Приложение 2 165 Приложение 3 166 Приложение 4 167 Приложение 5 168 Приложение 6 169 Приложение 7 170 Приложение 8 172 Приложение 9 173 Приложение 10 175