Е. И. Беленя, Н. Н. Стрелецкий, Г. С. Ведеников и др - Металлические конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ СПЕЦИАЛЬНЫЙ курс

Издание 2-е, переработанное и дополненное

Под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн. наук, проф. Е. И. БЕЛЕНЯ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов строительных специальностей высших учебных заведений

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1982

Металлические конструкции: Спец. курс. Учеб. пособие для вузов/Е. И. Беленя, Н. Н. Стрелецкий, Г. С. Ведеников и др.; Под общ. ред. Е, И. Беленя.— 2-е изд., перераб, и доп. — М.: Стройиздат, 1982. —472 с.

Пособие является дополнением к основному учебнику «Металлические конструкции». Специальный курс содержит углубленное изложение основных направлений развития металлических конструкций на современном этапе и необходимый студентам материал для дипломного проектирования, что учтено при переиздании. Состоит из 5 разделов. При переиздании раздел «Доменные строительные конструкции» заменен другим — «Каркасы высотных зданий» как более актуальным для дипломного проектирования.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее второе издание специального курса значительно переработано по сравнению с первым изданием, вышедшим в 1965 г, Основные методические установки и структурное построение специального курса, принятые в первом издании, выпущенном под общим руководством и при авторском участии Героя Социалистического Труда, члена-корреспондента Академии наук СССР, профессора Н. С. Стрелецкого, сохранены.

Специальный курс является продолжением и развитием общего курса, читаемого студентам специальности «Промышленное и гражданское строительство». Материал книги предназначен для углубленного изучения металлических конструкций по специализации «Металлические конструкции» и «Конструкции промышленных и гражданских сооружений», а также для студентов специализации ПГС, выполняющих проект по металлическим конструкциям.

Помимо углубленного изложения вопросов, связанных с основными направлениями развития металлических конструкций на современном этапе, особое внимание обращено на материалы, необходимые студентам при дипломном проектировании.

Книга содержит также исходный материал для аспирантов и может служить пособием для инженеров при реальном проектировании.

Специальный курс содержит пять разделов: I. Предварительно-напряженные конструкции; II. Алюминиевые конструкции; III. Висячие покрытия; IV. Каркасы многоэтажных зданий; V. Пролетные строения мостов.

Взамен мало используемого в учебном процессе раздела «Конструкции домен» введен раздел «Каркасы многоэтажных зданий», освещающий конструкции, широко используемые в промышленном и гражданском строительстве.

В I разделе студенты знакомятся с основными идеями и возможностями предварительного напряжения, позволяющими повысить эффективность металлических конструкций. Излагаются особенности конструирования и расчета конструкций при различных способах предварительного напряжения. Затронуты вопросы исследования работы предварительно-напряженных конструкций. Приводятся примеры проектирования предварительно-напряженных конструкций и показатели их эффективности.

Во II разделе даны обширные сведения о материале, особенностях конструирования и расчета элементов алюминиевых конструкций и соединений. Выявлены области рационального применения алюминия в современном строительстве. Показаны особенности конструктивных форм алюминиевых конструкций как несущих, так и совмещающих несущие и ограждающие функции.

В III разделе рассматриваются компоновочные решения висячих покрытий зданий, особенности их работы, расчета и конструирования. Приводятся характерные примеры висячих покрытий, осуществленных в СССР и в других странах, в том числе спортивных сооружений Олимпиады—80.

В IV разделе приводится классификация каркасов многоэтажных зданий с анализом их особенностей, рассматриваются вопросы компоновки, нагрузок, конструирования и расчет. Даны примеры проектирования.

В V разделе освещены конструкции пролетных строений железнодорожных, автодорожных, пешеходных, городских, трубопроводных металлических мостов и дана их классификация. Особое внимание обращено на новые конструктивные формы мостовых сооружений. Для каждой конструктивной формы вскрываются основные закономерности компоновки и рассматриваются характерные узлы. Приводятся данные по нагрузкам и особенностям расчетов. В книге отражены задачи в области металлостроительства, принятые в решениях XXVI съезда КПСС и «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года», учтены последние нормы проектирования, новые ГОСТы на материалы.

К каждому разделу дана библиография основной литературы по данному вопросу. Раздел I написан д-ром техн. наук, проф. Е. Я. Беленей\ II — канд. техн. наук, доц. Г. Я. Морачевским\ III — канд. техн. наук, доц. Г. С. Ведениковым; IV — канд. техн. наук, доц. JI. 5. Клепиковым; V —д-ром техн. наук, проф. Я. Я. Стрелецким.

Авторы выражают благодарность заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, д-ру техн. наук, проф. А. Г. Соколову, д-ру техн. наук, проф. Я. М. Кирсанову и сотрудникам кафедры металлических конструкций Воронежского ИСИ, принявшим участие в рецензировании книги.

РАЗДЕЛ I. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

ГЛАВА 1. ЦЕЛИ И ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Предварительное напряжение металлических конструкций применяется для повышения их эффективности, т, е, для снижения расхода материала в проектируемой конструкции при заданной несущей способности или жесткости; существуют разнообразные способы создания предварительного напряжения и все они связаны с дополнительными затратами труда, а иногда и материала на дополнительные элементы.

Предварительное напряжение целесообразно если эффект, получаемый от него, полностью окупает дополнительные затраты. Основной идеей предварительного напряжения является создание искусственным путем в конструкции, стержне или наиболее напряженном сечении стержня напряжения обратного знака тем напряжениям, которые возникают при действии эксплуатационной нагрузки (рис. 1.1).